科学家发明可驱动船舶和渡轮的气动螺旋桨

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科学家表示，他们设计了一种螺旋桨系统，可以取代目前用于驱动渡轮在预定航线上航行的电动和柴油发动机。
该推进系统由沙迦大学的一个团队研制，据称它在经济上更可行，能源利用效率比传统发动机更高，但更重要的是它对环境友好。
“气动系统无论从经济还是能源效率的角度来看都更为可行。机载压缩空气罐驱动空气马达，进而旋转螺旋桨，在旅程结束时，可以在等待乘客登机时重新充气，”团队负责人阿卜杜勒·海·阿拉米 (Abdul Hai Alami) 说道，他是沙迦大学可持续和可再生能源工程教授。
科学家们称他们的发明是传统发动机向气动推进转变的大胆一步。他们预测这项发明将带来巨大的环境效益，例如减少空气排放、燃料和发动机油对水的污染以及噪音的减少。
他们的研究成果发表在《海洋工程》杂志上，科学家们在文中概述了他们的项目，研究在渡轮上配备气动螺旋桨来取代柴油发动机的影响。
他们写道：“本文提出了一种替代推进方法，即气动船。该系统由安装在气动马达上的螺旋桨提供动力，螺旋桨由船上的压缩空气罐供给。
“与典型的推进系统相比，压缩空气系统提供了有效、清洁和可持续的推进系统。对系统性能进行了分析，并与电化学电池供电的电力推进系统进行了比较。
“此外，我们还进行了生命周期分析，以量化由于使用气动系统而减少的二氧化碳排放量。”
阿拉米教授表示，他的团队制造的气动螺旋桨在阿拉伯联合酋长国（UAE）预定航线上运送乘客和货物的船只上进行了测试。这些渡轮以其俗称“阿布拉”而闻名，是该国海洋文化的一部分，也是其主要旅游景点之一。
研究人员指出：“实验结果证明，压缩空气在环保、高效和可持续性方面是电动机的有效替代品。与电动机相比，气动系统提供了 6% 的额外推进力，每年可节省 307 千克二氧化碳。”
可持续能源和电力系统研究中心 (RISE) 的研究助理、合著者艾哈迈德·亚辛 (Ahmad Yasin) 列举了气动螺旋桨相对于柴油或电动螺旋桨的诸多优势。
用于测试推进系统的实验装置。
“降低能源需求、污染和噪音使得拟议的船用气动发动机成为一种有吸引力的解决方案，”他说。“生命周期评估证明，所用设备和材料的碳足迹远低于传统电力推进系统。”
论文合著者、可持续和可再生能源工程系学生 Maitha Almheiri 预测，他们的发明最终将成为驱动货物和客运渡轮在预定海上航线上行驶的手段。
她说：“用于船舶推进的气动发动机实际上将取代柴油和电动发动机。”
研究人员在论文中提供了证据，证明“对于渡轮应用而言，气动系统比其他推进方法具有真正的优势，因为渡轮应用的特点是行程长度和路径恒定。”
Alami 教授强调了该项目的主要目标，他说该项目的目标是“为气动推进系统是否适合海上运输提供实验信息”。
“对海洋环境的积极影响是多方面的，包括减少污染、降低噪音和显著减少排放。
“虽然它可能不适合休闲巡航目的，但气动系统的运行非常适合在预定站点之间运送乘客。”
科学家们目前正在探索利用气动动力机器的可能性，并将他们提出的系统安装在阿联酋的船只上。
阿拉米教授称，他的团队认为在迪拜现有的渡轮站之间安装该系统是切实可行的，可以在等待乘客下船和其他乘客登船时对压缩空气罐进行充气。
“这揭示了气动推进的另一个优势，与电力系统相比，气动推进具有快速的充电率，并且可以与柴油的充电时间相媲美。
“由于组件可直接回收，且不含危险化学品或反应性物质，因此与电池供电推进系统不同，该系统的碳足迹要低得多。”
该团队目前正在与阿联酋的两家机构合作，推动其项目的工业化。他们已经将他们的气动螺旋桨引入了迪拜道路和交通管理局以及拥有船舶制造设施的沙迦水上运动俱乐部。