一家瑞典公司正在研发一艘长200米、以风力驱动的货船。
这艘船将配备备用发动机,目标是与传统船舶相比减少90%的碳排放。
这艘船的造价预计高于传统汽车运输船,但运营成本预计较低。
在首批燃煤蒸汽船横渡大西洋两个世纪后,一家瑞典公司正在设计一艘别具未来感的复古船舶:这是一艘由风力驱动的巨型货船,有望助力终结化石燃料时代、限制气候变化。
根据联合国国际海事组织的数据,2018年航运业占人为温室气体排放量的2.9%,近年来该行业在全球变暖排放中的占比一直在上升。
一种解决方案或许是让时间倒回工业化之前,重新扬起风帆,将货物运往世界各地。
负责设计和建造船舶的瑞典 Wallenius Marine AB 目前正在波罗的海一处海湾测试一艘流线型白色模型船,它是一艘“Oceanbird”汽车运输船。
Wallenius 首席运营官 Per Tunell 表示,七米长的模型测试结果令人鼓舞,他“非常有信心”全尺寸 Oceanbird 将于明年年底前开放订购。
他表示,这艘风帆驱动的船舶可能于2024年投入大西洋航线运营。
Oceanbird 长200米,可运载7,000辆汽车。它可能是有史以来建造的最高帆船,配备的翼帆高出水面105米。
不过,这些帆与传统的鼓胀布帆相去甚远,反而更像从甲板上垂直升起的飞机机翼。
这艘船将配备备用发动机,目标是与使用污染性船用燃料的传统船舶相比减少90%的碳排放。
Oceanbird 横渡大西洋约需12天,而燃料驱动的船舶需8天。
Tunell 表示,这种设计“也可用于邮轮、散货船、油轮”。“关键条件之一是必须具备商业可行性。”
他说,Oceanbird 的成本可能略高于传统汽车运输船,但他拒绝估算确切价格。
不过,运营成本会较低,尤其是当旨在遏制气候变化排放的各国政府对燃料使用产生的碳排放定价时。
在低碳航运竞赛中,Oceanbird 并非唯一新兴竞争者。
法国 Neoline 正在为一艘较小的136米长船舶寻求订单,该船也适合运输汽车或农用机械。
与 Oceanbird 一样,该公司认为其运输船可减少90%的排放。
高科技,低排放
这类货船将带来航运业革命。迄今为止,大多数致力于减排的公司都把帆视为降低燃料消耗的附加装置,而非主要推进动力。
不过,翼帆等新技术,以及受美洲杯帆船赛启发而研发的更坚固、更轻质材料,或许能推动航运更全面地转向风力。
更可靠的长期天气预报也有助于优化航线规划,避开风暴或无风带。
Neoline 首席执行官 Jean Zanuttini 表示:“利用这种历史悠久的风力,同时结合新技术,是合理的选择。”
他说,各方正在就潜在合同和造船厂协议进行谈判,首艘“Neoliner”预计将于2023年7月投入运营,造价约为4,500万至5,000万欧元(5,400万至6,000万美元)。
他说,参与船舶设计和使用的合作伙伴包括汽车制造商雷诺。
“显而易见的选择”
在早期远洋蒸汽船中,SS Savannah 于1819年从美国佐治亚州驶往英国利物浦,横渡大西洋耗时29天。船身两侧的明轮是主要动力来源,同时也辅以风帆。
后来,SS Royal William 于1833年从加拿大皮克图横渡大西洋驶往伦敦,几乎完全依靠燃煤蒸汽动力。
许多致力于减排的航运公司正在寻求借助风帆、风筝或弗莱特纳转子来提升动力。弗莱特纳转子是高大的旋转筒体,能帮助船舶前进,原理与飞机机翼产生升力大致相同。
总部位于赫尔辛基的 Norsepower 已在货船和邮轮上安装此类转子。该公司表示,它们通常可减少5%至20%的燃料消耗。
英国 Smart Green Shipping Alliance 负责人 Diane Gilpin 表示,风力驱动船舶在设计图上颇具吸引力,而帆船是应对气候变化的“显而易见的选择”。
近十年前,她领导的一家公司设计了一艘“由100%可再生能源驱动的货船”,配有风帆和一台使用市政废弃物制成的沼气的发动机。模型测试取得成功,但船舶至今尚未建成。
她说:“最大的挑战是获得市场认可。人人都喜欢那些图片,人人都喜欢这个故事,但没人愿意为此投入资金。”
她说,尽管如此,国际海事组织已表示,希望到2050年将航运业造成气候变化的排放量较2008年水平削减一半。
这意味着,如今订购且预期使用寿命为30年的任何船舶,都必须大幅减少污染。
Gilpin 表示,船舶航行成本中燃料占比超过一半,各国政府可以通过对航运业征收碳排放费来推动绿色转型,费率或为每吨50美元。
风力驱动船舶的缺点之一是港口有严格的时间安排。这意味着海上意外多耽搁一天,就可能错过在港口卸货的时段,并造成漫长而昂贵的延误。
Oceanbird 和 Neoliner 都计划使用由化石燃料或生物燃料驱动的发动机,以便在航途中依赖的风力减弱时仍能按时运行。但 Tunell 表示,与同类船舶相比,它们的发动机和燃料箱会更小。
Tunell 表示:“其他大多数公司都专注于风力辅助,我们专注于风力本身。这是一艘帆船。”在瑞典 KTH 船舶建筑中心任教授、负责为 Oceanbird 进行测试的 Jakob Kuttenkeuler 表示,一项研究难题是,当帆升至海面上方的新高度时,风况会如何变化。
Oceanbird 的翼帆可能由铝、钢和复合材料制成,将从高出水面35米的甲板升起,最高达到海平面以上105米(345英尺)。
大多数船员学会了如何应对更靠近水线的风,那里的波浪会导致空气湍流。
他说:“在开阔海域,很少有人利用大气层的这一部分。飞机飞得更高,船舶航得更低。”



