In ultimii cativa ani am asistat la o revolutie silentioasa in industria transporturilor maritime. Companiile de transporturi incep deja sa faca tranzitia catre surse de energie mai curate sau chiar complet regenerabile, pentru alimentarea vaselor, renuntand treptat la folosirea carburantilor fosili.
Ca o premiera la nivel de industrie, compania finlandeza de shipping Wartsila a instalat in 2021 un sistem de energie hibrida, cu energie solara, la bordul vrachierului Paolo Topic.
Nevoia de schimbare in industria transporturilor maritime
Majoritatea marfurilor tranzactionate intre tari sunt transportate pe nave portcontainer de dimensiuni mari, ce necesita cantitati uriase de energie pentru a ajunge dintr-un port in altul. Daca ne referim la volum, aproximativ 80% din comertul mondial este inter-statal si se face pe mare, iar daca ne referim la valoare, 70% din bunurile comercializate la nivel mondial sunt transportate cu ajutorul companiilor de transport international maritim.
In ultimii 200 de ani, aceste nave au fost alimentate in cea mai mare parte prin arderea combustibililor fosili. In plus, arderea combustibilului ofera in general energie si pentru echipament auxiliar, asa cum este cel de incalzire si aparatura diversa.
Insa efectele devastatoare pe care acest mod de a exploata energia le are asupra sanatatii planetei sunt deja foarte cunoscute in intreaga lume.
Transporturile sunt responsabile pentru 3.1% din emisiile mondiale anuale de dioxid de carbon, potrivit ultimelor cercetari, precum si pentru 13% din emisiile de oxid de sulf (SOx) si 15% din emisiile de oxid de azot (NOx).
Recent, companiile de shipping au incercat sa reduca prejudiciul cauzat de industria lor mediului, instaland sisteme de energie solara pe navele comerciale. Aceste sisteme sustin sau chiar inlocuiesc energia generata de combustibilii fosili, necesara pentru a propulsa navele sau pentru incalzirea zonelor de locuit si a celor de depozitare.
Cu toate acestea, desi pe uscat energia solara este o tehnologie relativ matura, cu intrebuintari la nivel amplu, utilizarea sa maritima ramane limitata. Majoritatea instalatiilor solare din industria maritima alimenteaza farurile statice si geamandurile, sau incarcarea bateriilor pentru yahturile mici cu vele.
Cu tehnologia actuala, cercetatorii estimeaza ca investitiile in sisteme de energie solara pentru nave ar putea fi amortizate intr-un interval de timp cuprins intre 10 si 27 de ani si s-ar putea traduce in costuri reduse pentru combustibil, in functie de nivelurile radiatiilor solare si a fluctuatiilor in ceea ce priveste costurile carburantilor.
Transformarea high-tech a Paolo Topic
Celebra companie finlandeza Wartsila a anuntat instalarea cu succes a unui sistem energetic hibrid nou, ce foloseste energia solara, pe un vrachier – nava comerciala Paolo Topic. Compania spune ca odata cu noua sa instalatie, Paolo Topic devine cel mai avansat vas din punct de vedere tehnologic din clasa sa, ce a ridicat vreodata ancora.
Wartsila si-a anuntat planurile de modernizare a Paolo Topic in 2019, si a dus la bun sfarsit acest proiect in parteneriat cu Marfin Management, compania care opereaza Paolo Topic, si cu renumitul producator de panouri solare Solbian.
Un sistem de management al energiei optimizeaza fluxul de energie intre o banca auxiliara de baterii si reteaua electrica a vasului. Sistemul incape intr-un container de transport, fiind astfel ideal pentru folosirea in industria maritima. Wartsila spune ca este potrivit pentru remorchere, feriboturi, vase de coasta, nave offshore si multe altele.
Pe langa designul containerizat, sistemul de management al energiei beneficiaza si de un tuning pentru aplicatii specifice, de costuri reduse de intretinere si de o eficienta energetica mare la bordul navelor comerciale.
Fiind un sistem hibrid, el poate imbina energia stocata in baterii cu surse dinamice de energie, precum energia solara. Sistemul detinea deja controlul in ceea ce priveste supervizarea motoarelor navei, bateriilor si distributiei de energie, insa instalarea de panouri solare pe puntea vasului si includerea lor in sistemul de management al energiei reprezinta o premiera pentru industria maritima.
Energia solara in transporturile maritime
Energia solara este departe inca de a fi adoptata la nivel larg in industria transporturilor. In ciuda faptului ca ideea unui comert international fara carbon suna foarte atractiv, energia solara maritima inca nu este o tehnologie suficient de matura incat adoptarea sa la nivel larg sa fie viabila comercial.
Spre deosebire de instalatiile de panouri solare statice de pe uscat si chiar de cele din ocean, panourile solare de pe nave trebuie sa faca fata conditiilor imprevizibile si dinamice. Aceste situatii creaza noi provocari tehnice pentru sistemele mecanice ce sustin panourile solare si le optimizeaza pozitia pentru captarea maxima a energiei.
De pilda, vasele isi pot schimba locatia foarte rapid – pana la 1 grad de latitudine sau longitudine intr-o zi – ceea ce inseamna ca soarele se afla in puncte diferite pe cer. In acest context, directionarea panourilor solare si orientarea acestora direct catre soare, pentru eficienta maxima a conversiei, este o misiune dificila.
Locatia in permanenta schimbare a unui vas comercial inseamna si ca acesta va avea de traversat diferite conditii meteorologice predominante. Ca atare, panourile solare trebuie sa fie capabile sa faca fata rapid schimbarilor bruste de temperatura si conditiilor extreme, care nu apar de obicei atunci cand sistemele solare se afla intr-o singura locatie.
Natura imprevizibila a vremii pe mare este un alt factor care face ca energia solara in transporturile maritime sa fie o problema atat de dificil de abordat. Nu numai ca norii pot acoperi soarele, insa pot aparea brusc furtuni si valuri mari.
In plus, chiar si atunci cand marea este relativ calma, tangajul si miscarea constanta de rulare a unei nave pe ape cu valuri usoare schimba constant unghiurile de incidenta cu soarele ale panourilor montate pe punte, facandu-le mai putin eficiente in generarea de energie solara.
In final, desi navele mentin in general o linie preponderent dreapta pentru mare parte a voiajului, ele sunt totusi capabile sa intoarca si adesea o si fac. In acest fel se modifica, de asemenea, si unghiul de incidenta pentru orice panou solar onboard, afectandu-i capacitatea de a genera energie.
Pentru ca panourile solare sa inlocuiasca complet carburantii fosili in industria transporturilor maritime, trebuie sa fie rezolvate aceste provocari unice, dar si multe altele ce tin de generarea de energie solara in miscare si pe mare.
Sursa: https://www.azocleantech.com/article.aspx?ArticleID=1426
Foto: freepik
