Széllel a tiszta hajózásért

A Marshall-szigetek, a Csendes-óceán közepén található korallatollok láncolatának lakói szinte mindenben a tengeri közlekedésre támaszkodnak: az emberek egyikmivel  szigetről a másikra szállításánál, a napi szükségletek távoli országokból való behozatalánál és a helyi termékek exportja során. A tengeren évezredeken át nagyrészt kenuval közlekedtek, míg ezek helyét átvették a nagy dízelteherhajók, amelyek viszont erősen szennyezik a környezetet. 

A teherhajózás a világ éves üvegházhatásúgáz-kibocsátásának mintegy 3 százalékáért felelős, és a jelenlegi növekedési ütem mellett 2050-re a 10 százalékát is kiteheti. A marshall-szigeteki hajózás persze csak egy csepp az üvegházhatású gázok globális szennyezésének tengerében: a nagyobb, iparilag fejlettebb országok sokkal többért felelősek. A szigeteken mégis aránytalanul nagy mértékben jelentkeznek az ember okozta éghajlatváltozás következményei: a vizek felmelegedése, a szélsőséges időjárási viszonyok gyakoribbá válása és a tengerszint emelkedése. 

Alson Kelen, a helyi kenus szervezet alapítója, aki a szigetek fővárosában él és dolgozik, a régió ősi és környezetileg fenntarthatóbb tengeri hagyományainak életben tartására összpontosít. A céljai között szerepel a helyi fiatalok képzése a kis motoros csónakok helyettesítésére szolgáló hagyományos marshall-szigeteki kenuk, valamint a közepes méretű teherhajók kiváltását megcélzó nagyobb, napelemekkel felszerelt vitorlások építésére. Emellett tanácsadója volt a háromárbócos Juren Ae teherszállító vitorlás építésének, amelyet a hagyományos marshall-szigeteki hajók ihlettek. A hajó tavaly tette meg az első útját, 300 tonna rakományt képes szállítani és akár 80 százalékkal csökkentheti a kibocsátást. 

Kelen tevékenysége a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet (International Maritime Organization, IMO) globális projektjének része, amelynek célja, hogy 2050-re a teherhajózással kapcsolatos kibocsátást nettó nullára csökkentsék. Ezeken az apró szigeteken túl az IMO törekvése a benzin olyan alternatívákkal való helyettesítése, mint az ammónia, a metán, az atomenergia és a hidrogén. A Marshall-szigeteken élők már régóta a szélenergiára támaszkodnak.  

Az IMO csupán meghatározza a célokat és a biztonsági előírásokat, de hagyja, hogy a piac találja meg a legjobb módszereket ezek elérésére. A szervezet szóvivője szerint a szélmeghajtás csak egy a számos vizsgált lehetőség közül. A vitorlákat vagy a hajó teljes meghajtására, vagy a hagyományos motor kiegészítésére lehet használni, hogy ezzel is csökkentsék a nagy teher- és olajszállító, valamint a repülőgépek és az autók transzferére világszerte használt roll-on/roll-off hajók üzemanyag-fogyasztását.  

A vitorlákkal felszerelt régebbi teherhajók a szélenergiát akár 30, míg a kifejezetten szélmeghajtásúra tervezettek 80 százalékban is felhasználhatják. Gavin Allwright, a Nemzetközi Szélhajózási Szövetség főtitkárának előrejelzése szerint  

„Szárnyas” hajókkal a zöldítésért 

A teherhajók egyik legnépszerűbb konstrukciója a merev vitorla: ez egy kemény, szárnyra hasonlító szerkezet, amelyet függőlegesen rögzítenek a hajó fedélzetén. Mindegyiknek van egy fő- és egy mellékszárnya, amely egy olyan kamrát hoz létre, ahol a szél sebessége kívül gyorsabb, mint belül. Egy repülőgépnél ez felhajtóerőt generál, míg ebben az esetben előrehajtja a hajót.  

A szárnyak merevek, de elforgathatók, a szél irányának megfelelően beállíthatók, emellett összecsukhatók és behúzhatók a hajó fedélzetéhez közel, amikor a hajó a dokkhoz közeledik. Az Oceanbird egyik vitorlájával – a 40 méter magas és 14 méter széles Wing 560-assal, amely nagy szilárdságú acélból, üvegszálból és újrahasznosított polietilén-tereftalátból készül – a vállalat számításai szerint a teherhajóknak utanként akár 10 százalékkal is csökkenthető az üzemanyag-fogyasztása.Más mérnökök és tudósok ezek meghajtását olyan kite-tal segítenék, mint amilyenekkel a szörfösök húzatják magukat. Ezek UV-álló poliészter keverékéből készülnek, a hajó orrához vannak kötve, 200-300 méterre a hajó előtt és fölött repülnek, ott, ahol a lehető legjobban ki tudják használni az ebben a magasságban uralkodó szeleket, és gyakorlatilag húzzák előre a hajót. A felhajtóerő maximalizálása érdekében ezeket számítógépek vezérlik. Tanulmányok szerint  

Szívóvitorlák 

Eredetileg repülőgépeknél alkalmazták az 1930-as években, majd az 1980-as években Jacques Cousteau, az oceanográfia és a búvárkodás úttörője hajókon is tesztelte ezeket. 

A szívóvitorlák merev, szárnyszerű vitorlák, amelyek a külső felületükön keresztül levegőt szívnak be egy ventilátor segítségével. Ez csökkenti a légellenállást és növeli a szél meghajtó erejét, hatékonyabbá téve a vitorlázást. Cristina Aleixendri, az ezeket gyártó spanyol Bound4Blue cég társalapítója elmondta, hogy a ventilátor a vitorla héján lévő sok kis lyukon keresztül szívja be a levegőt, és létrehoz egy vékony légréteget, amely a vitorlát körbeöleli és előretolja. Szerinte a cége modellje 20 százalékkal nagyobb tolóerőt generál négyzetméterenként, mint Cousteau eredeti terve, és akár hétszer nagyobbat, mint egy hagyományos vitorla. Jelenleg tizenkét, összesen 26 szívóvitorlával felszerelt hajó üzemel. A Bound4Blue hat vízi jármű felszerelésén dolgozik, és néggyel már elkészült – köztük az egyikre a valaha telepített legnagyobb, 22 méter magas szívóvitorla került. 

Rotorvitorlák  

Az 1920-as években Anton Flettner német mérnök olyan szélhajtású hajót képzelt el, amely a hagyományos vitorlák helyett függőlegesen forgó fémhengereket használ. A Flettner rotor néven ismert, az ő újszerű tervét alkalmazó vízi jármű 1926-ban kelt át először az Atlanti-óceánon. 

Ezek a Magnus-effektusnak köszönhetően működnek, amely akkor lép fel, amikor egy forgó tárgy egy folyadékon (vagy légnemű anyagon) keresztül halad felhajtóerőt okozva, amely eltérítheti a tárgy útját. Flettner konstrukciójában a motorok körbeforgatják a hengereket, a forgó tárgy oldalai közötti nyomáskülönbség pedig tolóerőt generál előre, hasonlóan ahhoz, ahogyan egy focista megcsavarja a labdát. A finn Norsepower cég által tervezett rotorvitorla továbbfejlesztésében a hengerek percenként akár 300-szor is képesek forogni, és ez tízszer nagyobb tolóerőt generál, mint egy hagyományos vitorla. A társaság eddig 27 ilyet szerelt fel 14 tengerjáróra, míg tavaly további hat, más cégektől származó, rotorvitorlával felszerelt vízi jármű is útnak indult.  

Heikki Pöntynen, a Norsepower vezérigazgatója elmondta, számításaik szerint a rotorvitorla jelenleg a leghatékonyabb szélmeghajtó erő, ha a kilowattóránkénti összegeket nézzük. A tengeren lévő hajóik számai azt mutatják, hogy az üzemanyag-megtakarítás az egész útjuk során 5 és 30 százalék közötti. 

Kapcsolódó:

 Címlapfotó: MTI/STR

További cikkeinket, elemzéseinket megtalálják a makronom.hu oldalon.