Уникальная технология, вдохновленная китами, может привести к достижению нулевого выброса углерода в плавании судов

Инновационная технология, вдохновленная китами, может помочь достичь нулевых выбросов углерода в морском транспорте

Ученые из Университета Кранфилда в Великобритании разрабатывают подводное крыло для судов, которое может помочь декарбонизировать сектор, ответственный за более высокие выбросы, чем авиаперевозки.

Эта технология, известная как технология привода поглощения волн, представляет собой фольгу, закрепленную на дне корпуса судна, которая помогает его перемещать. Подобно хвосту кита, система использует кинетическую энергию волн для достижения тяги без использования топлива.

Когда крыло движется по воде, оно автоматически отклоняется вверх и вниз, создавая тягу – подобно тому, как птица скользит по воздуху или рыба плавает по воде.

Однако, как и у рыбы или птицы, система не будет работать, если нет двигателя, обеспечивающего начальную мощность. Но когда судно находится в пути, фольги снижают необходимые усилия для движения судна вперед.

Этот график от норвежского стартапа Wavefoil демонстрирует основную концепцию:

Модели масштаба лаборатории океана Кранфилда показали, что данная система может сокращать использование топлива судами на 15%. Хотя это может показаться незначительным, это относительно простая технология, которая может быть установлена на существующие суда. В сочетании с другими технологиями, разрабатываемыми для декарбонизации судоходства, такими как гигантские ветряные крылья или солнечные паруса, фольги могут помочь сделать глобальную судоходную индустрию безвредной для окружающей среды.

Концепция использования движущихся фольг для создания тяги от протекающей воды была открыта и продемонстрирована немецкими исследователями более ста лет назад. Но в течение длительного времени этот процесс просто недостаточно хорошо понимался для практического масштабирования, и срочность сокращения использования топлива не была такой сильной, как сегодня.

Однако за последние несколько лет было сделано несколько попыток коммерциализации системы поглощения волн и введения ее на рынок. Две компании, Wavefoil из Норвегии и Liquid Robotics из США, показали наибольшие результаты.

Wavefoil сделала заголовки в 2019 году, когда впервые в истории установила складные носовые фольги на корабль. Гигантские стеклопластиковые фольги складываются в корпус судна, когда они не используются. Это означает, что фольги можно спрятать во время сильных штормов (они могут выдерживать волны высотой до 6 метров) и при стоянке.

Используя вертикальное движение волн, фольги помогают экономить топливо и увеличивают комфорт в бурных морях, говорят их создатели. Wavefoil, привлекший до сих пор 5 млн евро (последний раунд – грант от Инновационной Норвегии в 2022 году), установил свою технологию на нескольких судах с момента создания.

autonomous-surface-vehicle-liquid-robotics
Robots Waveglider компании Liquid Robotics оснащены солнечными панелями на поверхности и системой привода волн под водой. Кредит: Liquid Robotics

В то время как Wavefoil занимается более крупными судами, такими как паромы, Liquid Robotics разработала автономное поверхностное судно под названием Waveglider. Оснащенный солнечными панелями и системой привода от волн, океанской робот может провести до года в море, собирая данные для научных и оборонных целей без вмешательства человека. Компания была приобретена Boeing в 2016 году и в настоящее время оценивается примерно в 200 млн долларов США, согласно данным Dealroom.

Хотя это все еще новое направление, эти две компании показали, что технология поглощения волн имеет потенциал предложить удивительно простое решение для снижения энергопотребления судов различных размеров. В Кранфилде ведущий исследователь доктор Лиан Ян видит будущее использования этой технологии для всех видов морских приложений – от роботов по сбору отходов до гигантских грузовых судов.

Загляните в это видео, чтобы погрузиться в мир технологии Wavefoil: