Fotograf: DNV

Framtiden är inte långt borta

Framtiden är ett oskrivet kort. Vind, hybrider och nya skrovformer finns med i jakten på effektivitet.

Hur kommer ett nybygge att se ut om nio år? Det har Det Norske Veritas funderat kring och i sin ”technology outlook 2020” pekar man på de utmaningar som väntar framtidens redare och skeppsbyggare.

Även om vågmotståndet kan minskas genom en utvecklad skrovdesign är det enligt DNV viktigare att minska friktionen för stora, långsamtgående handelsfartyg. Man ser två möjliga metoder, luftbubblesmörjning och luftkudde, det senare ett system som håller på att utvärderas av Stena. DNV räknar med att dessa system kan minska friktionen med 10-20 procent.

Lättviktsmaterial kommer också att bli vanligare för mindre fartyg och för delar av större, som till exempel överbyggnaden, men har inte fått fullt genomslag. Det kommer att finnas problem kvar att lösa som hög kostnad, utmaningar inom tillverkning och återvinning och brandsäkerhet.

Hybridframdrivning, som en kombination av axelpropellrar, poddar och fenor är visserligen dyrt men DNV räknar med bränslebesparingar på upp till 10 procent beroende på fartygstyp. DNV har också tagit fram en design för ett ballastfritt fartyg. Det kommer dock även 2020 att vara dyrare att bygga och här finns konstruktionsdetaljer kvar att lösa.

Betydenade andel LNG

DNV förväntar att en betydande del av nybyggena 2020 kommer att vara LNG-drivna, framförallt fartyg i närsjöfart, men det kommer också att finnas andra möjligheter. Drakar där man drar nytta av vindarna på mellan 100 och 420 meters höjd är ett möjligt sekundärsystem som man lyfter fram. När det gäller biobränsle finns det en hel del tekniska utmaningar kvar innan det kan bli ett realistiskt alternativ enligt rapporten. DNV lyfter fram problem som bränsleinstabilitet, korrosion, känslighet för biologisk tillväxt, effekter på rörledningar och instrument och dåligt flöde vid låga temperaturer. Till detta kommer osäkerhet kring prissättning och om det överhuvudtaget kommer att finnas tillräcklig tillgång.

Ett fjärde bränsle som lyfts fram är kärnkraft. Det kommer att vara fullt möjligt att installera en reaktor i ett civilt fartyg. En kompakt sådan, i samma storlek som en stor marin dieselmotor, kan ge runt 25 MW. Det finns dock stora hinder att ta sig över som risken för okontrollerad spridning av kärnbränsle, återvinning av fartyget och lagring av uttjänt bränsle, stora investeringar och frågan om samhället kommer att acceptera atomdrivna handelsfartyg.

Tror på hybrider

2020 kommer vi att ha hybridfartyg. Mindre fartyg kan byggas med en mix av konventionella och supraledande motorer och generatorer, bränsleceller och batterier som huvudmaskineri, medan större kan ha konceptet som hjälpmaskineri. I hybridfartyget kan flera olika förnyelsebara energialternativ integreras, som solceller och vindturbiner. Enligt DNV kommer bränsleceller för fartyg att vara tillgängliga på helt kommersiella grunder 2020. Det finns dock utmaningar kvar som pris, vikt, storlek och livslängd. Om nio år kommer det att finnas batteripaket på 0,4 MWh och 4 MW vid toppbelastning som väger 2-4 ton och kräver ett utrymme på en kubikmeter. Det gör dem intressanta för installation i fartyg, men frågan är i vilken omfattning. De kommer till exempel att vara brist på de metaller som idag används i batterier, som litium.

Landanslutning kommer att standardiseras och bli allt vanligare i hamnarna. Här är utmaningarna att se till att större hamnar har tillräcklig nätkapacitet och att mindre hamnar har tillräcklig infrastruktur.

Avancerade ombordsystem

2020 kommer merparten av världens handelsfartyg att opereras med E-navigation, där alla data om fartygets position och manövrering integreras med information från övervakningssystem tillsammans med uppgifter om fartygskaraktäristik, väderdata etcetera. Allt kan avläsas ombord eller iland. Detta kan hindra olyckor, men också bidra till att resan optimeras ur flera aspekter, underlätta trafikövervakning och kommunikationen mellan fartyget och landbaserade organisationer som rederiet, hamnar och myndigheter. Det höjer också fartygets skyddsnivå. Pirateri, rån och terrordåd riktade mot sjöfarten har eskalerat och kommer inte att minska fram till 2020, särskilt som värdet även på det vi idag kallar lågvärdigt gods kommer att öka. Ett ombordsystem kan då samla in data från radarutrustning som 2020 kan upptäcka mycket små föremål, ner till roddbåtsstorlek, på 10 distansminuters avstånd, sonarutrustning, kameror i kombination med satellitdata. Därmed kan fartyget få en förvarning i tid för att kunna vidta lämpliga åtgärder.

Utmaningarna blir alltså stora för skeppsbyggarna. Designverktygen kommer att bli allt mer komplexa när regelverk skärps och fartyg skall optimeras ur såväl miljö- och säkerhets som kommersiell synvinkel. Det krävs också bättre metoder att testa nya ideer innan de blir nya produkter. Därför krävs att fartygsbyggare och rederier tillsammans tar fram storskaliga demonstrationsobjekt.

Kommentarer

Skriv en kommentar Svara till

Alla kommentarer granskas och modereras av vår redaktion innan de publiceras. Din email kommer aldrig bli publik.