“意外之财”技术为货船提供动力

Josiah01 · 发表于 2024-7-30 16:23:50

　　数百年前，商船在高耸的桅杆上张开巨大的船帆，推动了商业航运时代的到来，将各种货物运送到不同的停靠港。
　　早期的货船最终将被柴油动力船取代。但推力的改变也带来了对地球有害的温室气体排放。
　　现在，迈阿密大学工程学院的一位研究人员希望帮助当今的大型现代货船实现环保，他的策略是采用一种古老的推进方法：风能。
　　“旧的又变成新的了，”航空航天工程学教授、空气动力学和计算流体力学实验室主任查格成说。
　　“随着当今技术的进步，风力推进是柴油发动机的有效替代品。它的主要优势在于环保——这是一种有效的脱碳方法，航运业约占全球温室气体排放的 3% 。”
　　查教授正在研发安装在货船甲板上的巨型圆柱体，通过吸入、加压并将空气朝不同方向喷射来产生推力。
　　每个圆筒都有几层楼高，可以放低，让船只能够从桥下穿过并进出港口。
　　查先生表示，在某些航线上，这些圆柱体可使燃料消耗减少 50% 之多。他的风力推进仪器目前仍处于设计和模拟阶段。
　　他的研究来得正是时候。去年，负责管理海上运输的联合国专门机构国际海事组织宣布了一项修订战略，要求国际航运业在“2050 年左右”实现温室气体净零排放。
　　“航运业一直倾向于抵制变革，因为柴油发动机的功率太强大了，”查说。“但现在，随着压力的增加，不管愿意与否，航运业都必须做出改变。”
　　他的高科技圆柱体代表了航运业正在兴起的一项运动，即开发和使用风力辅助技术，使货船更加环保。从利用所谓的马格努斯力将风能转化为推进力的旋转转子，到利用通风口和内部风扇实现推进的非旋转吸力翼，用古老概念为货船提供动力的技术正在蓬勃发展。
　　这项技术已在一些船舶上使用。目前，全球约 60,000 艘货船中，约有 30 艘使用风力推进，部署由铝、玻璃纤维和碳纤维制成的刚性帆，以船舶发动机的最小功率运行。据总部位于伦敦的国际风力船协会称，到本世纪末，这一数字预计将增加到近 11,000 艘。
　　查教授的非旋转圆柱体采用同流喷射技术开发，这种技术与他目前正在研究的新型飞机类似，他说，这种圆柱体将比目前少数货船上使用的风力辅助推进装置“效率高得多” 。 “我们将能够获得更大的推力，”他解释道。
　　现在，查先生面临的唯一挑战是确保资金来开发原型。“我们会成功的，”他说。“世界上大约 90% 的贸易都是通过船舶进行的，这项技术是一个‘意外收获’。”

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