Ученые утверждают, что им удалось разработать систему гребных винтов, которая может заменить электрические и дизельные двигатели, которые в настоящее время используются на паромах, бороздящих моря по заранее определенным маршрутам.
Двигательная установка была создана командой Университета Шарджи, и ее рекламируют как более экономичную, более эффективную с точки зрения использования энергии, чем обычные двигатели, но, что еще важнее, она безопасна для окружающей среды.
«Пневматическая система оказалась бы более целесообразной как с экономической точки зрения, так и с точки зрения энергоэффективности. Бортовые баллоны со сжатым воздухом, которые приводят в действие пневмодвигатель, вращающий пропеллер, можно заправлять воздухом в конце поездки, ожидая посадки пассажиров», — сказал руководитель группы Абдул Хай Алами, профессор кафедры устойчивой и возобновляемой энергетики Университета Шарджи.
Ученые описывают свое изобретение как смелый шаг на пути перехода от обычных двигателей к пневматической тяге. Они прогнозируют существенные экологические преимущества, такие как сокращение выбросов в атмосферу, загрязнения воды топливом и моторными маслами и чрезмерное снижение шума.
Результаты их исследования опубликованы в журнале Ocean Engineering , в котором ученые описывают свой проект, изучающий влияние оснащения паромов пневматическим гребным винтом для замены дизельных двигателей.
Они пишут: «В этой статье предлагается альтернативный метод движения в виде пневматической лодки. Система приводится в действие установленным на воздушном двигателе гребным винтом, питаемым от бортового(ых) баллона(ов) сжатого воздуха».
«В отличие от типичных двигательных систем, системы сжатого воздуха предлагают эффективные, чистые и устойчивые двигательные системы. Производительность системы была проанализирована и сравнена с производительностью электрической двигательной системы, работающей от электрохимических батарей.
«Кроме того, был проведен анализ жизненного цикла для количественной оценки любого сокращения выбросов углекислого газа за счет использования пневматической системы».
Профессор Алами сказал, что пневматический винт, созданный его командой, был испытан на судах, перевозящих пассажиров и грузы по заранее определенным маршрутам в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ). Известные своим популярным названием Абра, эти паромы являются частью морской культуры страны и одной из ее главных туристических достопримечательностей.
«Результаты эксперимента доказали, что сжатый воздух является эффективной альтернативой электродвигателям с точки зрения экологичности, эффективности и устойчивости», — отмечают исследователи. «Пневматическая система обеспечивала на 6% больше движущей силы и экономию углеродного следа в размере 307 кг CO 2 /год по сравнению с электрическими аналогами».
Соавтор Ахмад Ясин, научный сотрудник Центра исследований устойчивой энергетики и энергосистем (RISE), рассказал о многочисленных преимуществах пневматического пропеллера по сравнению с дизельными или электрическими аналогами.
«Сокращение энергетических потребностей, загрязнения и шума делают предлагаемый лодочный пневматический двигатель привлекательным решением», — сказал он. «Оценка жизненного цикла доказывает, что углеродный след используемого оборудования и материалов намного меньше, чем у обычных электрических пропульсивных систем».
Майта Альмейри, соавтор и студентка кафедры устойчивой и возобновляемой энергетики, предсказала, что их изобретение в конечном итоге станет средством передвижения грузовых и пассажирских паромов по заранее определенным морским маршрутам.
«Пневматические двигатели для морского движения фактически заменят дизельные и электрические двигатели», — сказала она.
В своей статье исследователи приводят доказательства того, что «пневматические системы обеспечивают реальное преимущество перед другими методами движения для паромных перевозок, которые определяются постоянной длиной и траекторией поездки».
Профессор Алами выделил главную цель проекта, которая, по его словам, заключается в «предоставлении экспериментальной информации о пригодности пневматического движения для морского транспорта».
«Положительное воздействие на морскую среду многогранно, включая снижение загрязнения, снижение шума и значительное сокращение выбросов.
«Хотя это, возможно, и не подходит для развлекательных круизов, работа пневматической системы хорошо подходит для перевозки пассажиров между заранее определенными остановками».
В настоящее время ученые изучают возможности использования своей пневматической силовой машины и установки предлагаемой ими системы на судах в ОАЭ.
Профессор Алами сказал, что его команда считает установку системы между текущими остановками парома в Дубае практически достижимой, при этом перезарядка баллонов со сжатым воздухом будет происходить во время ожидания высадки пассажиров и посадки других пассажиров.
«Это проливает свет на еще один выгодный аспект пневматической тяги за счет более высокой скорости зарядки по сравнению с электрическими системами, а также за счет сопоставимого со временем заправки дизельным топливом».
«Предлагаемая система имеет гораздо меньший углеродный след благодаря простой возможности вторичной переработки компонентов, которые не содержат опасных химических веществ или реактивных материалов, как в случае с силовыми установками на батарейном питании».
В настоящее время команда сотрудничает с двумя учреждениями ОАЭ для индустриализации своего проекта. Они уже представили свой пневматический винт Управлению дорог и транспорта в Дубае и Клубу водных видов спорта Шарджи, который оснащен заводом по производству лодок.