2023 Avtor: Sophia Otis | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-05-21 01:53
Raziskovalci Univerze v Michiganu raziskujejo radikalno novo zasnovo tovornih ladij, ki bi odpravila balastne tanke, predelke, napolnjene z vodo, ki omogočajo, da se tujerodna bitja pritihotapijo v Velika jezera iz tujine.
V Velikih jezerih je bilo ugotovljenih najmanj 185 tujerodnih vodnih vrst, balastna voda pa je kriva za vnos večine, vključno z zloglasnimi školjkami zebra in quagga ter dvema vrstama gobijev.
Ta teden bo ameriška družba Saint Lawrence Seaway Development Corp. uvedla nova pravila, namenjena zmanjšanju napadalcev Velikih jezer. Ladje bodo morale pred vstopom v morsko pot izplakniti balastne tanke s slano vodo, uradniki korporacije za prakso opisujejo kot začasni ukrep, ne kot končno rešitev.
Medtem Kongres razmišlja o zakonodaji, ki bi tovornjake prisilila, da namestijo drage sisteme za sterilizacijo na krovu za ubijanje tujih organizmov v balastni vodi. Sistemi uporabljajo filtre, ultravijolično obsevanje, kemične biocide in druge tehnologije in lahko stanejo več kot 500.000 $.
Koncept ladje brez balasta U-M ponuja obetavno alternativo, ki bi lahko blokirala avtostopne organizme, hkrati pa odpravljala potrebo po dragi opremi za sterilizacijo, je dejal Michael Parsons, profesor pomorske arhitekture in pomorskega inženiringa ter sovodja projekta.
"Srebrne krogle ni. Toda ladja brez balasta ima potencial, da bo gospodarska zmagovalka, medtem ko se problem balasta loteva na resen način," je dejal Parsons.
Ladje sprejemajo balastno vodo zaradi stabilnosti, ko ne prevažajo tovora. Ko natovarjajo tovor, izpustijo balast, izženejo tone vode in vse drugo – od patogenih mikrobov do mehkužcev in rib – to je v tem.
Namesto da bi potencialno onesnaženo vodo vlekla čez ocean in jo nato odložila v pristanišče Velikih jezer, bi ladja brez balasta ustvarila stalen pretok lokalne morske vode skozi mrežo velikih cevi, imenovanih debla, ki poteka od premca na krmo, pod vodno črto.
"Na nek način je bolj podobna podmornici kot površinski ladji," je dejal Parsons. "Odpiramo del trupa proti morju in ustvarjamo zelo počasen tok skozi debla od premca do krme.
"Neprestano pometate vodo skozi ladjo in ven," je rekel. "Torej ste vedno napolnjeni z lokalno morsko vodo, ne pa vlečete vode z enega dela sveta na drugega."
Koncept ladje brez balasta U-M je bil zasnovan leta 2001 in patentiran leta 2004. Namenjen je samo za gradnjo novih plovil.
S finančno podporo inštituta za pomorsko raziskovanje Great Lakes so Parsons in njegovi kolegi pred kratkim zgradili 16-metrski leseni model ladje za razsuti tovor za razsuti tovor v višini 16 čevljev, vredno 25.000 $, da bi preizkusili koncept.
Delo poteka v vlečnem rezervoarju Laboratorija za morsko hidrodinamiko U-M, najstarejši tovrstni objekt, ki je v lasti ameriške izobraževalne ustanove.
Poleg tega, da pomaga pri natančnem prilagajanju zasnove, rezultati zadnjega kroga testov tankov in računalniških simulacij kažejo, da bo ladja brez balasta prinesla nepredvideno korist. Zdi se, da zasnova zagotavlja znaten prihranek – morda celo 7,3 odstotka – pri moči, ki je potrebna za pogon ladje.
Za 650-metrski prevoz razsutega tovora, ki vleče 32.000 metričnih ton tovora iz Velikih jezer v Evropo in nazaj, kar pomeni prihranek goriva za približno 150.000 $ za povratni prevoz. Poročilo o najnovejših rezultatih testa, vključno z njihovimi ekonomskimi posledicami, bodo objavljeni naslednji mesec v časopisu Transactions of the Society of Naval Architects and Marine Engineers.
V prihajajočih testih vleke, ki so predvidoma načrtovani za konec junija, bodo pomorski inženirji poskušali potrditi in razložiti nepričakovane prihranke energije. Večina izboljšav je verjetno posledica dejstva, da voda, ki se iztisne s krmenega konca debla, "zgladi tok" v propeler, kar mu omogoča učinkovitejše delovanje, je dejal Parsons..
"Gre za ogromno zmanjšanje moči, težko verjeti izboljšanje moči in prepričati se moramo, da je vse to resnično," je dejal.
Izgradnja ladje za razsuti tovor lahko stane 70 milijonov dolarjev. Dodatni stroški gradnje zasnove brez balasta – za dodatno jeklo trupa, ventile za izolacijo prtljažnika, cevi in varjenje – bi bili več kot izravnani z odpravo filtracijskega sistema in balastnih rezervoarjev.
Raziskovalci sklepajo, da bi nova zasnova povzročila neto prihranke kapitalskih stroškov v višini približno 540.000 $ na ladjo. V kombinaciji s pričakovanimi prihranki goriva bi se skupni stroški prevoza tovora zmanjšali za 2,55 USD na metrično tono.
"Zdi se, da je v primerjavi z drugimi sistemi za obdelavo balasta izvedljiva alternativa," je inženir SUNY Maritime College Miltiadis Kotinis dejal o konceptu ladje brez balasta.
"Dokazali smo, da je tehnični del izvedljiv in da ga je mogoče uporabiti pri gradnji novih plovil," je dejal Kotinis, sodelavec pri projektu in študent U-M. "Pokazali smo tudi, da lahko z ekonomskega vidika zmanjša obratovalne stroške in zmanjša ali celo odpravi vnos neavtohtonih vodnih vrst."
