貨物船が再び風力発電に戻る

風力発電は、シーカーゴや住友など、世界の海運業界でさらに多くの有力企業を惹きつけている。

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世界の海運業界の主要企業は脱炭素化への大きなプレッシャーにさらされており、解決策の探求により、彼らはいくつかの奇妙な領域に導かれています。 何千年も昔からある風力発電の技術も混ざっていますが、それは皆さんが考えているものではありません。 キャンバスの帆が風にはためくのではなく、荷物を運ぶ未来の帆船は、まったく異なります。

海洋風力発電会社ノースパワーは、2014 年に見た目の異なるローター セイルを発売しました。そして今、その努力がすべて報われようとしているようです。

一見すると、ローターセイルは帆には見えません。 一見するとそう見えます。 キャンバスもロープも何もありません。 むしろ、非常に高い煙突のように見えます。 ただし、通常の煙突とは異なり、これらの帆は橋の下を航行するために傾けることができます。

2019年までにノースパワー社はフィンランドのバルチラ社と提携し、商業海上事業を風力発電の方向に押し進め、順調に成長した。

2021 年、海運大手ヴェイルが超大型鉱石運搬船に風力発電を導入することを決定したとき、このアイデアは再びアドレナリンを刺激しました。 それはたった 1 隻の船でしたが、海事マスコミの注目を集めました (完全な報道はこちらをご覧ください)。

ローター セイルは、フレットナー ローターと呼ばれる数十年前の発明を採用しており、17 世紀にアイザック ニュートンがケンブリッジでテニスの試合を観戦中に観察した効果を応用しています。 彼は、ボールが回転するときに曲線の軌道を描くことを観察し、これは空気抵抗による現象であると彼は考えました。 難しいのは、なぜそれが起こるのかを説明することです。

研究者のジェームズ・マクドナルドが指摘しているように、マグナス効果のルーツは 18 世紀のイギリスの数学者ベンジャミン・ロビンスに起因することが一般的ですが、彼はもう少し劇的なアプローチをとりました。

「ロビンスは、なぜマスケット銃や大砲の弾が目標から外れやすいのかを知りたがり、空気抵抗がその原因であると予測した」とマクドナルド氏は説明した。

その効果を実証するために、ロビンスは曲がったマスケット銃を撃ち、そこからボールが曲がった方向と反対方向に飛んでいき、見物人を驚かせました。

19 世紀のドイツの物理学者ハインリヒ グスタフ マグヌスは、流体力学との関係を認識して空気抵抗現象についてさらなる洞察を開発し、そこからこの名前が定着しました。

さらに言うと、フレットナー ローター セイルの基礎となる技術の発明は、スピニング チューブ内でマグナス効果を展開する方法を発見したシグルド サボニウスというフィンランドの技術者によるものです。 フレットナーという名前は、ドイツの航空技師アントン フレットナーが 1926 年に回転翼帆を備えた船で大西洋を横断したことにちなんで付けられました。

大きな問題は、フレットナー帆が現代の貨物船の燃料消費に何らかの違いをもたらすかどうかです。

答えは、世界的な海運会社シーカーゴのアルトゥール・シルウェストザク船長が経験したように、燃料節約だけが利点ではないということです。 Sea-Cargo は 2021 年に Norsepower のチューブ内風力発電ソリューションを採用し、シルヴストザク船長が操縦する同社の SC コネクター貨物船で「ノルウェー最大の帆船」の称号を主張しました。 この改修により、同じ船が風力発電の前後でどのように動作するかを観察する機会が得られました。

「ローターセイルのおかげで、船の耐航行性が大幅に向上しました。今ではまったく別の船になりました！」 シルウェストザック船長は先月、Hellenic Shipping Newsに語った。 「重心が 1.5 メートル高くなり、ローターセイルが横揺れを抑えるので、船はほとんど横揺れしません。乗組員はこれに非常に満足しています。」

海事産業における労働力不足の状況において、シルウェストザック氏はまた、貨物船への風力発電の再導入の利点についていくつかの追加の洞察を提供しました。

「乗組員がこの技術に興味を持ち、学ぶ意欲を持っていれば、大きな利益になります」と彼は言いました。 「私はいつも、新しい人たちにやる気を出させ、好奇心を抱かせるような環境を作るように努めています。『システムを使って遊んで、その過程で何が学べるか見てみましょう』と言って参加するよう勧めています。このアプローチは、初心者にとってより楽しいものです。」 。」

SC コネクタに関する船全体の経験により、Norsepower はローター セイルの耐航性に関する重要な洞察を得ることができました。 次のステップは、そのテクノロジーが投資家にとって価値があることを広範な規模で証明することです。 このため、ノースパワーは、海事ソフトウェアおよびデータサービス会社の NAPA および大手造船会社の住友重機械海洋エンジニアリング株式会社 (SHI-ME) と協力して、2022 年 12 月から実施される燃料節約シミュレーション演習に参加しました。 2023 年 3 月まで。

この演習では、航路計画に気象条件を組み込んで燃料消費量を最大化する NAPA の燃料節約航海最適化ソフトウェアが導入されました。 ニューヨークとアムステルダム間の模擬横断では、風力発電とルート計画の組み合わせにより、排出量が平均 28% 削減されました。

「これらの平均的なCO2排出削減量のうち、NAPA Voyage Optimizationの貢献は12%と推定できる」とNAPAは説明した。

シミュレーションには全部で 6 つの異なるルートが含まれ、ローター セイルと航海の最適化により、炭素排出量は平均 19% 削減されました。

それは単なる初心者向けです。 現在まで、Norsepower ローター セイルは、もともと液体燃料のみで航行するように建造された既存の船舶にのみ設置されています。 設計段階の最初から風力発電を造船に組み込めば、さらに素晴らしい結果が得られる可能性があります。 SHI-MEはすでにその目標を目指しています。

「このプロジェクトは、Norsepower Rotor Sailsを装備する風力補助船の新しい概念実証を開発するSHI-MEの計画の一部です」とNAPAは説明する。 「このプロジェクトとその成果は、業界が脱炭素化への圧力を強めている現在、風力発電技術への投資のビジネスケースを強化するのに役立つだろう。」

NAPAはまた、NorsepowerのCSO、Jukka Kuuskoski氏の言葉を引用し、数カ月にわたるデータ収集活動が投資家にとって強固な基盤となると指摘した。

「…クリーン技術導入の利点に関するこの実績データは、業界に脱炭素化への投資に必要な自信を与えるだろう」とクスコスキー氏は述べた。

それは脱炭素化の氷山の一角にすぎないかもしれない。 低炭素経済を実現する新たな機会として、他のハードセイル構成、太陽光発電、代替燃料など、他の脱炭素化オプションを備えたさまざまな構成で登場するローターセイルに注目してください。

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写真（トリミング）：風力発電が貨物船に戻った（Norsepower経由のSea-Cargo提供）。

ティナは、軍事および企業の持続可能性、先端技術、新興材料、バイオ燃料、水および廃水問題を専門としています。 表明された見解は彼女自身のものです。 Twitter @TinaMCasey と Spoutible で彼女をフォローしてください。

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