Barca revolutionara propulsata de ocean

(Credit de imagine:

Getty Images

)

Barca traditionala cu trei corpuri a Filipinelor este in curs de reproiectare, pentru a-si extrage puterea nu din combustibili fosili, ci din energia valurilor.

W

Stateam in ploaie in Portul Sabang, asteptand randul nostru sa ne imbarcam pe o bangka (o barca traditionala filipineza) care ne va duce la intrarea raului subteran Puerto Princesa, care se afla sub o pestera din Palawan, o provincie insulara in partea de vest a Filipinelor. In cele din urma a sosit bangka noastra, un trimaran cu stalpi de bambus de ambele parti ale corpului sau principal.

Trimaranul este o vedere obisnuita pe apele filipineze. Tara a fost pionierul acestui design in primele sale nave de razboi, apoi l-a adoptat pentru barcile sale traditionale si barcile de pescuit. Ca natiune insulara, Filipine se bazeaza pe ambarcatiuni – barci, feriboturi si nave de marfa – pentru a transporta oameni si marfuri peste cele peste 7.000 de insule. Dar flota sa de nave de marfa si de pasageri este unul dintre cei mai mari contribuabili la emisiile de gaze cu efect de sera ale tarii. In 2012, transportul a reprezentat a doua cea mai mare sursa de emisii de gaze cu efect de sera din sectorul energetic al tarii, dupa incalzire si electricitate.

La nivel global, 9% din toate emisiile de transport au provenit din transportul maritim international si de coasta in 2010. Aceasta este o cifra mica, alaturi de 72% din transportul rutier, dar plaseaza transportul maritim la un nivel similar cu cel al aviatiei, care a reprezentat 10,6% din transporturi emisiilor. Si, avand in vedere ca volumul comertului maritim mondial va creste cu o rata de 3,8% pe an pana in 2023, emisiile din industria navala vor creste probabil, cu exceptia cazului in care cresterea traficului maritim poate fi decuplata de emisiile.

Bangka traditionala este o parte iconica a vietii din Filipine, evoluand de la rolul sau timpuriu de nava de razboi (Credit: Getty Images)

Un nou design de nava in Filipine spera sa prezinte o alternativa cu emisii reduse de carbon la bangka obisnuita a tarii, lucrand mai degraba cu puterea valurilor decat impotriva lor. Nava este un model hibrid, care foloseste mai multe motoare cu ardere interna pentru propulsia initiala, dar trece la energia valurilor in timp ce navigheaza in ape deschise.

Puterea marii

Aceasta ambarcatiune este creata de Jonathan Salvador – un inginer maritim si proprietar al companiei de constructii navale Metallica Marine Consultancy, Fabrication and Services – care a fost inspirat de designul conventional bangka.

„Sarcina outriggerului este de a oferi stabilitate, astfel incat bangka sa nu se indoiasca lateral”, spune Salvador. „Dar am observat, de asemenea, ca de fiecare data cand un val loveste stingherul, steagul reactioneaza constant la miscarea ascendenta si descendenta a undei. Ce se intampla daca putem converti aceasta reactie – aceasta energie cinetica – in energie electrica? ”

  • Cea mai puternica energie regenerabila
  • Tinerii care se lupta cu cel mai grav smog din Europa
  • Spionii care prind pirati de peste in largul marii

Modul in care functioneaza energia valurilor va fi familiar pentru oricine a patruns in apele marii. Uneori, valurile sunt suficient de puternice pentru a te impinge inapoi la tarm sau suficient de inalte pentru a te impinge peste. „Valurile au o multime de impuls si este acel impuls pe care il simti cand esti in apa”, spune Bryony DuPont, profesor de inginerie mecanica la Universitatea de Stat din Oregon. „Energia valurilor foloseste acel momentum, uneori asa cum este si tu doar ai nevoie de miscarea undelor, iar uneori captam acel impuls si il fortam prin masini care genereaza electricitate.”

Trimaranul hibrid are aceasta masina – un convertor de energie de unda – sub forma de pompe hidraulice integrate in stabilizatoare.

Pe masura ce pompele se deplaseaza prin valuri, ele recolteaza impulsul acestor unde, transformandu-si energia cinetica in energie electrica, care va fi apoi alimentata intr-un generator care va furniza electricitate navei. Electricitatea furnizeaza apoi propulsie prin intermediul unui motor. Cu cat trimaranul intalneste mai multe valuri, cu atat poate produce mai multa putere din acele valuri.

Constructia trimaranului hibrid a inceput in 2018 si a fost stabilita pentru finalizare pana la inceputul anului 2020, intr-un efort de colaborare intre compania de constructii navale Metallica si Universitatea de Stat Aklan. Dar un taifun in 2019 a intarziat proiectul si carantinele comunitare aplicate anul acesta din cauza pandemiei Covid-19 au dus la o forta de munca scheletica in cel mai bun caz si au adus proiectul intr-un punct mort in cel mai rau caz. In ciuda acestor dificultati, echipa isi propune sa termine constructia navei pana la sfarsitul anului 2020, cu un test maritim de trei luni programat pentru primul trimestru al anului 2021. Nava se asteapta sa poata transporta 100 de pasageri, patru camionete si 15 motociclete.

S-a sperat ca prototipul de barca cu unda va fi primul dintr-o serie de modele din ce in ce mai ambitioase care se indeparteaza de combustibilii fosili (Credit: PCIEERD / Aklan State University)

Utilizarea trimaranului hibrid de energie a undelor ar putea fi un pas semnificativ catre reducerea necesitatii de combustibili daunatori mediului, precum motorina in Filipine. Iar cu energia valurilor care compenseaza consumul de benzina, Salvador si echipa sa isi propun sa reduca emisiile de carbon ale navei cu o treime in comparatie cu cele mai moderne linii de transport maritim pe scara larga.

Convertorul de energie pentru valuri ar beneficia, de asemenea, de designul traditional al trimaranului navei. „Energia valurilor necesita miscarea unei parti a sistemului fata de alta”, spune Rob Cavagnaro, inginer mecanic la Laboratorul de Stiinte Marine al Laboratorului National Pacific Northwest din SUA. „Avand stabilizatoare care se pot ridica – sau se pot misca in sus si in jos – in raport cu corpul central poate fi bine adaptat in acest scop.”

Mai mult, undele sunt dense in energie; cu alte cuvinte, pot fi feroce de puternici. La coasta, valurile pot atinge densitati de putere de 60-70 kilowati pe metru in zonele cu ape adanci. In Marea Britanie si SUA, de exemplu, densitatea medie a puterii de unda este intre 40 si 60 kW pe metru. „Daca putem traduce aceasta energie in alte forme utile, putem face multe cu foarte putin”, spune DuPont.

Dar conversia miscarii puternice, cu viteza redusa a undelor intr-un mod eficient poate fi o provocare. „Pot exista multe surse de pierdere pe parcurs, de la frecare in sistemele hidraulice pana la caldura in generatorul electric”, spune Cavagnaro. Provocarea inginereasca care ramane este reducerea la minimum a acestor pierderi.

Un alt obstacol ar fi proiectarea unui convertor de energie de unda suficient de mic pentru dimensiunile navei. „Convertorii de energie valurilor dezvolta in general mai multa putere cu cat sunt mai mari, dar daca sunt atat de mari incat valurile nu le pot misca, atunci nu pot recolta efectiv impulsul”, spune DuPont.

Chiar si asa, o companie privata din Boracay, o insula turistica populara din tara, si-a exprimat deja interesul in operarea navei odata ce a fost lansata, spune Rachel Habana, om de stiinta senior la Consiliul filipinez pentru industrie, energie si cercetare si dezvoltare a tehnologiilor emergente , care a supravegheat dezvoltarea trimaranului. „Avem in vedere viitorul transportului public maritim in Filipine sa fie sigur si ecologic, cu mai putine emisii si vedem trimaranul dand viata acestei viziuni”, spune ea.

Mari agitate

Dar pana acum trimaranul hibrid este inca un prototip. „Deoarece avem o noua tehnologie pentru nava, avem nevoie de un pas de verificare a tehnologiei inainte de a putea merge pentru comercializare pe scara larga”, spune Yasmin Tirol, lider de proiect si director al campusului Colegiului de Pescuit si Stiinte Marine al Universitatii de Stat Aklan. „Am efectuat deja cateva modele de testare pentru convertorul de energie de unda, dar trebuie sa analizam performantele sale reale si sa le optimizam”.

Costul este o alta problema. Finantarea proiectului este de 76 de milioane de pesos filipinezi (1,2 milioane GBP; 1,5 milioane USD), dar Salvador estimeaza ca costurile la nivel comercial vor ajunge la 250 milioane pesos filipinezi (4 milioane GBP; 5 milioane USD) sau mai mult pe nava. Pentru a mentine cheltuielile mici, cel putin 80% din piesele trimaranului provin local, in timp ce intregul proces de fabricatie si asamblare se face in tara. Ramanerea locala ofera, de asemenea, oportunitati pentru imbunatatirea abilitatilor fortei de munca in constructia navelor si ingineria navelor din Filipine si permite participarea constructorilor navali mai mici si a fortei de munca mari din tara.

Abundenta energiei valurilor pe mare ar putea revolutiona calatoriile in natiuni dependente de barci, cum ar fi Filipine (Credit: PCIEERD / Aklan State University)

Salvador se refera la actualul trimaran ca un prototip „seria unu”, cu planuri pentru versiunile mai ambitioase din seria doua si trei, care vor folosi energia valurilor pentru a ajuta motorul sa creeze mai multa putere sau chiar sa alimenteze nava in intregime. Dar aceasta ar putea fi o isprava dificila, avand in vedere cerintele considerabile de putere ale navelor mari moderne. „Puterea disponibila in valurile care interactioneaza cu nava s-ar putea sa nu fie suficienta pentru a satisface intreaga energie necesara pentru propulsie”, spune Cavagnaro. “Ar depinde, de asemenea, de cat de mari si de lungi sunt valurile – undele cu cea mai mare energie sunt cele care nu ar fi confortabile sa se deplaseze”.

Vasele alimentate cu energie valurilor sunt o tehnologie incipienta si inca trebuie vazut care este cel mai bun mod de a extrage energie din mare. De exemplu, Autonautul, un vas de suprafata fara pilot, foloseste folii pentru a recolta energia valurilor pentru propulsie. Intre timp, cel mai comun concept de proiectare pentru barcile cu valuri utilizeaza aripioare care se misca ca lovituri de delfini sau coada unei balene pentru a propulsa barca inainte. Toate acestea nu au devenit inca obisnuite sau trebuie aplicate pe ambarcatiuni mari.

Dar pentru orice barca care navigheaza in apele agitate intre insulele Filipine, este o perspectiva tentanta sa transforme acea energie care se agita in miscare inainte. Speranta este ca aceasta resursa abundenta si curata va deveni la fel de larg utilizata pe mare ca si omologul sau mai matur de energie regenerabila: vantul.

„Cred ca oricine a navigat sau a inotat in ocean sau a fost pe o barca balansoara a contemplat puterea imensa a valurilor oceanice”, spune DuPont. „Este palpitant sa vezi idei stralucite care provin din acea scanteie de inspiratie – din faptul ca sunt conectate la ocean.”

–

Emisiile din calatorii necesare pentru a raporta aceasta poveste au fost de 0 kg CO2. Emisiile digitale din aceasta poveste sunt estimate la 1,2g – 3,6g CO2 pe pagina vizualizata. Aflati mai multe despre modul in care am calculat aceasta cifra aici .

–

Alaturati-va unui milion de fani Viitor placandu-ne pe  Facebook sau urmati-ne pe  Twitter  sau  Instagram .

Daca ti-a placut aceasta poveste,  inscrie-te la buletinul informativ saptamanal bbc.com , numit „Lista esentiala”. O selectie selectata de povesti de la  BBC Future ,  Culture ,  Worklife si  Travel , livrate in casuta de e-mail in fiecare vineri.

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR