Σύνδεση Μελών

Σύνδεση με προνόμια ΕΛ.Ι.Ν.Τ.

Χαμηλές Ταχύτητες για Οικολογικά Πλοία του Μέλλοντος

Ιωάννης Κοκαράκης, Γαλλικός Νηογνώμων
Παναγιώτης Γιαννούλης, Οceanking S.A.

Η ναυτιλία εκπέμπει  to 3.3 % CO2 , το 4% του SΟx και το 7% του NOx ,[1]. Αυτά τα επίπεδα πρέπει να μειωθούν δραστικά μέχρι το 2020 και επιτάσσουν την δημιουργία των οικολογικών πλοίων του μέλλοντος. Οικολογικά πλοία είναι εξ’ ορισμού αυτά τα πλοία στα οποία επιτυγχάνεται δραστική μείωση της εκπομπής ρύπων σε σχέση με τα σημερινά μεγέθη, [2].

 

 

 Η εκπομπή ΝΟx εξαρτάται κυρίως από την αποτελεσματική καύση των μηχανών και μπορεί να μειωθεί δραστικά με την χρήση κατάλληλων καταλυτών (Selective Catalytic Reduction) ή συστημάτων ανακύκλωσης καυσαερίων . Η εκπομπή SΟx μπορεί να μειωθεί με την χρήση πετρελαίου χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο, χρήση εναλλακτικών καυσίμων, όπως φυσικό αέριο, καθώς επίσης με την εγκατάσταση ξηρών ή υγρών συστημάτων καθαρισμού καυσαερίων. Η εκπομπή CO2 εξαρτάται αποκλειστικά από την κατανάλωση. Γενικά, η εγκατεστημένη ισχύς και συνεπώς οι εκπομπές αερίων έχουν εκθετική σχέση με την ταχύτητα. Μείωση της ταχύτητας θα μειώσει τις εκπομπές αερίων και ταυτόχρονα την κατανάλωση καυσίμου, άρα τα έξοδα λειτουργίας των πλοίων.  Το τελευταίο πλεονέκτημα αποτελεί ένα επιπρόσθετο κίνητρο για την σχεδίαση οικολογικών πλοίων. Η εμπειρία δείχνει ότι μείωση της ταχύτητας ειναι κλασσική στρατηγική σε εποχές χαμηλών ναύλων και υψηλών τιμών του καυσίμου, όπως στις μέρες μας.

Η συνεχώς αυξανόμενη εκπομπή CO2 από τον παγκόσμιο εμπορικό στόλο επιτάσσει την λήψη μέτρων για άμεση μείωσή της.  Πέραν από την μείωση της ταχύτητας, υπάρχουν τρεις κατηγορίες μέτρων, τα οποία αφορούν την επιχειρησιακή βελτιστοποίηση του ταξιδιού, την υδροδυναμική βελτίωση της γάστρας, έλικας και πηδαλίου και την χρήση εναλλακτικών μορφών πρόωσης και καυσίμων του ταξιδίου, [3],[4],[5],[6],[7],[8]. Επιχειρησιακή βελτιστοποίηση του ταξιδιού μπορεί  να επιτευχθεί με την  σχεδίαση κατάλληλης πορείας με ευνοϊκό κατά το δυνατόν καιρό, τον έλεγχο του αυτόματου πιλότου αποφεύγοντας συχνή χρήση του και βελτιστοποίηση της διαγωγής του πλοίου. Η υδροδυναμική βελτίωση της γάστρας στοχεύει στην μείωση της αντίστασης τριβής που επιτυγχάνεται με καθαρισμό και βαφή της γάστρας και, ενδεχομένως, της έλικας. Ταυτόχρονα, βελτιωτές ροής προς την έλικα επιτυγχάνουν αύξηση του βαθμού απόδοσης του συστήματος πρόωσης. Αποδεικνύεται ότι μια επένδυση σε μια νέα έλικα ή πηδάλιο προηγμένης τεχνολογίας ή και σε επανασχεδίαση της πρώρας ή της πρύμνης του πλοίου είναι οικονομικά ελκυστικές και μπορεί να αποσβεσθούν σε σύντομο χρονικό διάστημα. Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η αιολική και η ηλιακή, σαν συμπληρωματικές μορφές πρόωσης, ή μελλοντικά σαν κύριες μονάδες πρόωσης, αποτελούν επίσης δραστικό τρόπο μείωσης της κατανάλωσης και των εκπομπών CO2.

Ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός ΙΜΟ μελετά την επιβολή των δεικτών σχεδίασης και λειτουργίας πλοίων συνοδευόμενους από άμεσα αγοροκεντρικά μέτρα περιορισμού της κατανάλωσης καυσίμου,  με στόχο την δημιουργία «οικολογικών» πλοίων του μέλλοντος. Το καίριο ερώτημα είναι αν τα σχεδιαστικά και αγοροκεντρικά μέτρα από μόνα τους είναι αρκετά ώστε να επιτευχθούν οι φιλόδοξοι στόχοι της μείωσης του CO2 κατά 80% μέχρι το 2050 [9].

Ο πλέον δραστικός τρόπος μείωσης της κατανάλωσης καυσίμου είναι η μείωση της ταχύτητας, καθόσον η κατανάλωση, σε τόνους ανά ναυτικό μίλι (συνυπολογίζοντας την χρονική επιμήκυνση του ταξιδίου λόγω μείωσης της ταχύτητας) για κάλυψη δεδομένης απόστασης, έχει εκθετική σχέση με την  ταχύτητα. Η παρούσα εργασία σκοπεύει στην παρουσίαση των πλεονεκτημάτων της μείωσης της ταχύτητας όσον αφορά την μείωση της κατανάλωσης. Μείωση της κατανάλωσης μέσω μείωσης της ταχύτητας έχει επιπλέον τα ευεργετήματα της εξοικονόμησης χρημάτων και της απορρόφησης των πλεοναζόντων πλοίων. Ταυτόχρονα όμως είναι συνδεδεμένη με διάφορα προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν πριν την μείωση της ταχύτητας.

Προφανώς, η λειτουργία σε χαμηλές ταχύτητες είναι διαφορετικής φύσης για τα υπάρχοντα πλοία και διαφορετική για αυτά που θα σχεδιαστούν με αντίστοιχες προδιαγραφές.  Η λειτουργία σε χαμηλές ταχύτητες δεν είναι χωρίς προβλήματα. Ταυτόχρονα ανοίγει το κουτί της Πανδώρας για την εφαρμογή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και εναλλακτικών τύπων καύσιμου λόγω μείωσης της εγκατεστημένης ισχύος και της κατανάλωσης καύσιμου.  Όμως, μήπως πρέπει να αλλάξει η σημερινή μορφή των πλοίων; Θα είναι δυνατόν να επιβιώσουν οικονομικά τέτοια σκάφη λόγω της αναπόφευκτης μείωσης των ναύλων; Η προτεινόμενη εργασία παρουσιάζει τα τεχνικά, οικονομικά και επιχειρησιακά προβλήματα που είναι συνδεδεμένα με δραστική μείωση της ταχύτητας.

Σήμερα, αρκετές εταιρίες πλοίων μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων έχουν αποφασίσει να «κατέβουν» από τους 25 στους 20 κόμβους, λόγω του αυξημένου κόστους καύσιμου και της εκπομπής καυσαερίων. Αλλά ακόμη και στα δεξαμενόπλοια, η  Maersk  εξοικονομεί 22000 $ ημερησίως χαμηλώνοντας την ταχύτητα στους 8.5 κόμβους στο ερματισμενο σκέλος του ταξιδίου, [10]. Οι χαμηλοί ναύλοι δεν είναι η μόνη αναγκαία συνθήκη για χαμηλότερες ταχύτητες. Ο συνδυασμός αυξημένων τιμών καυσίμου και οι χαμηλότεροι ναύλοι ενθαρρύνει τα πλοία να πηγαίνουν με χαμηλότερες ταχύτητες. H εφαρμογή χαμηλών ταχυτήτων διέσωσε τα πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων. Τα μεγαλύτερα πλοία καταναλώνουν περίπου 320 τόνους καυσίμου την ημέρα. Αυτή η ποσότητα μπορεί να μειωθεί στους 40 τόνους όταν μειωθεί η ταχύτητα πλεύσης από τους 25 στους 16 κόμβους, εξοικονομώντας περίπου 27  εκατομμύρια δολάρια, [11]. Όταν ένα νεότευκτο πλοίο 13000 κιβωτίων κοστίζει 130 εκατομμύρια δολάρια, οι πλοιοκτήτες θα πρέπει να επιλέξουν μεταξύ του να «κτίσουν» ένα καινούργιο πλοίο ή να επιταχύνουν [11].  Μείωση από τους 25 κόμβους στους 20 μπορεί να εφαρμοστεί χωρίς πρακτικά καμία μετατροπή ή προσθήκη εξοπλισμού. 10% μείωση της ταχύτητας στο στόλο μειώνει τις εκπομπές διοξειδίου κατά 7.9% (98.7 εκατομμύρια τόνοι CO2), που είναι ισοδύναμο με μείωση των εκπομπών CO2 κατά 4.5% από τα εργοστάσια που καίνε άνθρακα στις ΗΠΑ συνολικά, [12].

Το πληρες άρθρο είναι διαθέσιμο μόνο για τα μέλη ΕΛ.Ι.Ν.Τ.
Αν είστε μέλος παρακαλούμε συνδεθείτε με τον κωδικό σας.
Για να γίνετε μέλος ΕΛ.Ι.Ν.Τ. ακολουθήστε τις οδηγίες στις Εγγραφές Μελών
Τετάρτη, 24 Απριλίου 2013

TRAINING WORKSHOP, ΠΟΥ ΟΡΓΑΝΩΘΗΚΕ ΑΠΟ «ΕΛΙΝΤ» / «MAR.TEC.M.A.» / «Ε.Ε.Δ.Ε.» ΣΤΙΣ 19 & 20 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2013, ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΩΝ ΕΚΔΗΛΩΣΕΩΝ:
«ΗΦΑΙΣΤΟΣ 2013» / ΑΘΗΝΑ & «HE.M.E.EXPO. 2013» / ΣΑΓΚΑΗ

Σε συνέχεια της προηγούμενης – ενημερωτικής εσπερίδας που οργανώθηκε

Περισσότερα...
Παρασκευή, 25 Νοεμβρίου 2016

Το καθιερωμένο βραβείο ΕΛ.Ι.Ν.Τ απονεμήθηκε φέτος κατά τη διάρκεια του Επίσημου Δείπνου στο Ναυτικό Όμιλος Ελλάδος στον κ. Αθανάσιο Μαρτίνο για τη μεγάλη του προσφορά στο ναυτιλιακό χώρο αλλά και για το σημαντικό κοινωνικό έργο.

Περισσότερα...
Παρασκευή, 02 Μαΐου 2014

ΗΜΕΡΙΔΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ TOY 9ου ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΙΡΑΙΑ – ΝΑΥΤΙΚΗΣ & ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Γίνεται γνωστό ότι την Τρίτη 08/04/2014 με πρωτοβουλία του «Ελληνικού Ινστιτούτου Ναυτικής Τεχνολογίας» πραγματοποιήθηκε

Περισσότερα...
Δευτέρα, 08 Απριλίου 2013

ΕΣΠΕΡΙΔΑ – “HEPHAESTUS 2013” ΤΗΝ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 29/03/2013

Πραγματοποιήθηκε με πολύ μεγάλη επιτυχία η πρώτη προγραμματισμένη ενημερωτική εκδήλωση του forum «Ήφαιστος 2013» την Παρασκευή 29/03/2013 στις εγκαταστάσεις της «Environmental Protection Engineering» – E.P.E. S.A. Περισσότερα...