Воздушная смазка как средство повышения энергоэффективности новых судов

В условиях ужесточающихся во всем мире экологических требований  судоходная отрасль прибегает к  внедрению инновационные способов повышения эффективности использования топлива  и сокращения выбросов. Одним из малоизвестных способов снижения расхода топлива и, следовательно, снижения выбросов является воздушная смазка.

Как технология она была известна уже в 19 веке и заключается в создании  однородного воздушного слоя для снижения сопротивления трения между корпусом судна и водой. Это приводит к естественному явлению, называемому «сдвигом» или «срезом», когда взаимодействие воды и воздуха в устройствах выпуска воздуха (ARU) создает слой микропузырьков по всей длине  плоской поверхности подводной части  корпуса судна.

Эти микропузырьки диаметром 1-3 мм генерируются устройствами выпуска воздуха (ARU) в днище корпуса, они имеют одинаковый размер, не сливаются и не собираются. На функционирование этой системы обычно не влияют погодные условия, и она не оказывает негативного влияния на нормальную работу судна.

Преимущества системы воздушной смазки очевидны: она создает тонкий слой из пузырьков воздуха между корпусом и водой. Это уменьшает трение между двумя поверхностями, что уменьшает количество топлива, которое необходимо судну для  поддержания скорости. В свою очередь это повышает энергоэффективность, а значит сокращает количество выбросов. По словам Ноа Зильбершмидт из Silverstream Technologies, с помощью системы воздушной смазки возможно сократить выбросы CO2 на 5-10%  в зависимости от типа судна. Это помогает улучшить проектный индекс энергоэффективности (EEDI) для новых судов и индекс энергоэффективности существующих судов (EEXI).

Известно, что подводный шум, исходящий от судов, создает звуки, которые мешают морским животным слышать естественные звуки в океане и, следовательно, снижают их возможности выживания в своей естественной среде. Система воздушной смазки под корпусом судна  помогает снизить шум под водой. Образуемый в подводной части корпуса слой воздушных пузырьков действует как подушка между корпусом и водой и уменьшает сопротивление, создаваемое трением корпуса о воду. Это, в свою очередь, снижает вибрации и шум, происходящие  от судового двигателя, а значит, и шума под водой становится меньше.

Накопление водных организмов, таких как растения, животные и микроорганизмы, на поверхности судов, также известное как биообрастание, было определено ИМО как серьезная угроза мировому океану, поскольку  перенос инвазивных водных организмов на корпусе судна в новую среду угрожает сохранению биоразнообразия. Пузырьки воздуха, образующиеся в системе воздушной смазки, создают защитную подушку между корпусом и водой, что препятствует прилипанию морских организмов. Это уменьшает накопление биологического обрастания, которое является основной причиной повышенного сопротивления и расхода топлива.

Норвежское классификационное общество DNV определило воздушную смазку как одну из новых технологий наряду с ветроэнергетикой и улучшением характеристик корпуса и машинного оборудования судна, которые, как ожидается, помогут повысить энергоэффективность новых судов.

Технология уже привлекла внимание нескольких компаний. В 2021 году Wartsila в сотрудничестве с Silverstream Technologies установила систему воздушной смазки на пробной основе на крупном контейнеровозе, принадлежащем AP Moller – Maersk, крупнейшему в мире оператору контейнеровозов. Совсем недавно круизный гигант Carnival, владеющий Carnival Cruise Line, Princess Cruises, P&O Cruises, Costa Cruises, AIDA Cruises и Cunard, объявил, что внедрит систему воздушной смазки на судах всех своих компаний.

Хотя идея нагнетания воздуха между корпусом судна  и движущейся водой кажется простой, на практике её осуществление является довольно сложной задачей, и для того, чтобы она была официально признана в качестве зеленой альтернативы для судоходства, потребуется еще немало  исследований, – считают в Российском профессиональном союзе моряков.

По материалам Safety4sea.com
Перевод: Елена Засыпкина, РПСМ
Фото: wikimedia.org, Nor-Shipping