Sjöfarten vill minska sina bränsleutsläpp – med vindkraft

posted in: | 0
SMM – världens största sjöfartsmässa i Hamburg 2018. Foto: SMM Press

För att få ner sjöfartens stora koldioxidutsläpp testas nu en rad nya tekniker där vinden utnyttjas för att hjälpa till att driva fartyget – en slags segelfartygens återkomst, fast i modern tappning.

En metod är en så kallad flettner-rotor som är en stor cylinder som bultas fast på ett fartygs däck. Cylindern fås att rotera med hjälp av en elmotor. När sedan vinden träffar den roterande cylindern så skapas en kraft som driver fartyget framåt. En annan lösning är att använda en drake som bogserar fartyget. En sådan drake har kraft nog att dra ett 100 meter långt lastfartyg i åtta knops fart, enligt Skysails VD Stephan Wrage. Ett 100 ton tungt fartyg går också att få upp i 8 knops fart med en 40 kvadratmeter stor drake.

I reportaget i Vetandets värld i P1 hörs bland annat Michael Vahs, kapten och professor vid högskolan i Emder-Leer i Tyskland, Ralf Oltmanns, konstruktör av Eco-Flettner, Rémi Lavergne, kapten på CO2-neutrala transportfartyget Tres Hombres, Stephan Wrage, grundare av företaget SkySails, Gavin Allwright, generalsekreterare för Wind-Ship Association.

ill – !! vi ser födseln av en ny industri – excting att vara där (1)

En helt ny industrigren är på väg att födas. Nämligen moderna, seglande lastfartyg. Äntligen! Efter mer än 100 år med stinkande och bullrande fartyg som förstör klimatet och gör människor sjuka – så är segelfartygen på väg tillbaka! Men – i istället för tygbitar och virrvarr av snören handlar det nu om 30 meter höga roterande stålcylindrar, drakar högt uppe i det blå – å flygplansvingar som står i givakt på däck på lastfartygen.

Ill – Group ( Dr?mmens Skepp, Dr?mmens Skepp, Dr?mmens Skepp, Dr?mmens Skepp )

Det här är Vetandets värld i Sveriges Radio P1 – om segelfartygens återkomst! Fast i modern tappning som ett sätt att minska energiförbrukningen och därmed växthusgasutsläppen. Jag heter Marcus Hansson.

Ill – forts. – Group ( Dr?mmens Skepp, Dr?mmens Skepp, Dr?mmens Skepp, Dr?mmens Skepp )
ill – LJUD låt div maskiner
ill – LJUD hamrande
ill – ! Förvbereder atlantöverfarten – efter ha refittat –

Just nu är vi i slutfasen av att rusta skeppet för färden över Atlanten. En process som tagit tre månader. Det säger Rémi Lavergne, kapten på tvåmastade segellastfartyget Tres Hombres. När vi träffas ligger hon för kaj i nederländska Den Helder – det är den nederländska örlogsflottans hemmahamn i norra nederländerna. Å det var just härifrån som de stora segelfartygen la ut på sina årslånga resor till kryddöarna i fjärran Östern, för lägne länge sen.

Vi går runt och inspekterar det 32 meter långa fartyget.

Ill – !! 32 meter lång – brigantine? – sq sails

Det är fullt med folk ombord och på kajen – som är i färd med att rusta fartyget. Sötvattentankar ska installeras, vant spännas, däck tätas. Vissa är bara med och hjälper till för att det är kul – andra ska med ner till västindien. Framme i västindien kommer man att lasta rom, kakaobönor och kaffe, som sen fraktas hem till nederländerna.

Ill – skrapar borste LJUD

Det här fartyget tillhör företaget Fair Transport. Deras affärsidé, förklarar kapten Rémi Lavergne, är helt enkelt att transportera över långa sträckor på ett miljövänligt sätt. From A to B emission free är deras slogan. Enligt deras egna beräkningar orsakar de 90% mindre koldioxidutsläpp jämfört med vanliga sjötransporter:

Ill – 90% reduktion i co2

Den enda mo torn man så att säga har ombord – är – vinden.

ill – !! Enda motorn är vind – ingen normal motor – asnvänder vind eller tugboat to get in out of harbour

Rémi berättar att ibland får man ligga i dagar och vänta på vind. För att komma in i hamnar får man ta hjälp antingen av en bogserbåt – men eftersom dom drivs med bunkerolja – så föredrar man att försöka segla in i hamnen. Pengar tjänar man också på att ta med betalande passagerare – ofta personer som vill ta sig till Sydamerika eller karibiska sjön utan att flyga.

Ill – händer ofta – folk som åker med för slippa flyga

Fair Transport har dessutom inspirerat andra och fått flera efterföljare. Det finns idag ett dussin fartyg i drift eller som håller på att byggas – för att transportera varor jorden över utan utsläpp. Man talar om Sail-shipped cargo. En målsättning är att visa på den verkliga kostnaden för transporter över haven. Vad det egentligen borde kosta, om utsläppen skulle räknas in. För, vad är poängen med att köpa fair trade-choklad eller fair trade-kaffe, när transporten skett med containerfartyg – som är några av de största och smutsigaste maskiner som vi människor någonsin har byggt.

Ill – så längeskutan kan gå -utan cheezy krap

En flitigt citerad rapport slår fast att ett enda av världens största containerfarrtyg släpper ut lika mycket giftiga ämnet i luften som 50 miljoner bilar. Då snackar vi alltså cancer och luftvägssjukdomar. Å klimatpriset för att pressa alla världens stora fartyg genom vattenmassorna jorden över ligger på i runda slängar en miljard ton koldioxid – rakt ut i atmosfären. Årligen.

ill – !! Vill visa på problemen med världshandeln av idag-visa att finns annat sätt göra och att med modern tech kan göras bra ( ÖVERGÅNG T SKYSAILS?)

Lösningen finns redan, vi har kunnat det i flera hundra år, och med modern teknik kan det bli något bra – för oss och för planeten, säger Rémi Lavergne. Eller, enklare uttryckt: vind är både lösningen och problemet, sammanfattar Rémi Lavergne.

Ill – problem and solution
Ill – Vem Kan Segla F?rutan Vind (3)
Ill – !! vi ser födseln av en ny industri – excting att vara där

Det vi ser nu är hur en förnybar energikälla – vinden – är på väg att göra comeback, det säger Gavin Allwright, generalsekreterare för Wind-Ship Association – en organisation som samlar företag och forskare som utvecklar olika moderna tekniker att med vind driva fram stora, kommersiella fartyg som väger 100000-tals ton. Målet är att minska bränsleförbrukningen och därmed koldioxidutsläppen. Å vi intervjuar Gavin via Skype från England, där han bor.

ill – !! en uppsjö av moderna segeltekniker – uppdelade i 6-7 grupper

Det finns en uppsjö av olika tekniker för att på ett modernt sätt använda vinden på kommersiella fraktfartyg eller arbetsfartyg, säger Gavin Allwright. Vi ska titta närmare på ett par av dom i det här programmet. Det vi kan säga kort nu är att det långt ifrån handlar om en mast med tygbitar hängande i ett virrvarr av linor. Nej, det är helt automatiska system där man i princip bara trycker på en knapp:

Ill – ! helt automatiserat – trycker på knapp – dator räknar ut kurs

Och det handlar om stora besparningar av bränsle – i regel mellan 10 och 30 procent:

ill – !! 10-30% insparning bränsle – huge ! for companies

ill – Group ( !!! ett mystskt skepp löser sig ur dimman vid floden Ems mynning – med fyra skorstenar – … , LJUD – pompösa musiken )

Ett mystiskt skepp löser sig ur dimman vid floden Ems mynning i nordvästra tyskland, hör vi berättarrösten säga. Det ser ut som ett ångfartyg med fyra stora skorstenar placerade i fartygets hörn.

Men det är så långt från ett ångfartyg man kan komma. Det här är E Ship 1 – i en reklamfilm från företaget som tillverkat det. Å det som ser ut som skorstenar är i själva verket så kallade rotorsegel. Det är cylindrar – tjugofyra meter höga och fyra meter i diameter, som är helt släta. Å som snurrar kring sin egen axel.

Ill – utvecklas då över resp undertryck – vilket skapar kraft 90 grad mot vindriktningen

När de här stora cylindrarna roterar, samtidigt som vinden blåser på dom, så skapas på ena sidan av cylindern undertryck å på den andra sidan övertryck. Tryckskillnaden betyder att det skapas en dragkraft. Som hjälper till att driva fartyget framåt. Det berättar Ralf Oltmanns, styrman och upphovsman till ett annat sånt här rotorsegel – som just nu testas i normal drift på ett mindre lastfartyg. Vi träffar honom på ett kontor i den lilla staden Leer – vid floden Ems mynning, där också E-ship1 allstå stävade ut i reklamfilmen. Här i nordvästra Tyskland sker en hel del forskning och utveckling av miljövänlig fartygsteknik. Med oss är också Michael Vahs, professor vid högskolan här i Emden-Leer, som varit med och utvecklat det nya rotorseglet. Å han säger att man här ser en ljus framtid för den här typen av teknik:

Ill – vi ser ljus framtid

Roterande trummor som får stora tankfartyg att röra sig snabbare framåt. Det låter kanske skumt – men är samma effekt som när man skruvar en boll. Bollens rotation skapar tryckskillnader som gör att den rör sig i en båge. Å att sätta såna här snurrande torn på båtar är ingen ny idé – redan på 1920-talet experimenterade den tyska ingenjören Anton Flettner med det på stora fartyg:

Ill – Professor Magnus och Herr Flettner –

Det funkade alldeles utmärkt, säger Ralf Oltmanns, men på den tiden hade sjöfarten fått nog av att segla. Man gladde sig åt de nya dieselmotorerna – å ingen ville göra sig beroende av vinden igen. Dessutom var ju bränslet så billigt och miljön var det ingen som tänkte på.

För att hotta upp den ny-gamla uppfinningen så är Michael Vahs och Ralf Oltmanns rotorsegel tillverkat i plast för att det ska vara lätt, och utrustat med massor med sensorer och en avancerad styrutrustning:

ill – patentskyddad styrteknik – som automatiskt räknar ut exakt perfekt drehzahl schub usw

Avancerade algoritmer analyserar löpande data under gång. Därmed kan den optimala rotationshastigheten och rotationsriktningen på rotorseglet ställas in, å kursen på fartyget korrigeras för att tillsammans uppnå bästa möjliga effektivitet. Å, i kombination med sänkt hastighet, så kallad slow steaming, kan man spara in 20% av bränsleförbrukningen, med hjälp av en sån här flettner-rotor, som det också kallas.

Ill – med slow steaming . 20 %

Den enda invändningen är möjligen att det får ett fartyg att se fult ut, med oproportionerligt stora torn på däck. Gavin Allwright på Wind Ship-association igen, har svar på tal:

Ill – !! spännande fråga. tycker personligen de ser snygga ut

Ja, Gavin tycker att de ser vackra ut, fartyg utrustade med 30 meter höga cylindriska segel. Du lyssnar på vetandets värld i Sveriges Radio P1 – idag om hur vind med modern teknik kan utnyttjas för att hjälpa till att driva stora kommersiella fartyg framåt – å därmed minska klimatutsläppen.

En sån teknik som nu är på väg ut på marknaden bygger på en drake som svävar 500 meter ovanför fartyget och hjälper till att dra det framåt:

Ill – !! SCEN .lådan – det är piloten under en paraglider – en autopilot eben

Nu är vi hos företaget SkySails i Hamburg. Stephan Vrage – uppfinnare och chef – knackar på en stor låda som står på golvet på hans kontor. Det är själva styrenheten, som styr draken, förklarar han. Ungefär som piloten som hänger under en paraglider.

Ill – forts. – !! SCEN .lådan – det är piloten under en paraglider – en autopilot eben

Det lådan gör är att styra en flera hundra kvadratmeter stor drake som svävar i de energirika vindarna på 500 meters höjd. Där uppe blåser det mycket stabilare och pålitligare än nere vid marken. Därför så kan en drake som automatiskt skjuts upp från en speciell mast placerad på däck på ett fartyg – utvinna 25 gånger mer energi än ett vanligt segel.

Ill – !! upp till 25 ggr mer energi för samma storlek på segel

Kite-surfare vet exakt vad det här handlar om, säger Stephan Vrage. Då styr man draken i sinusformade kurvor upp och ned – för att draken ska få en högre hastighet vilket gör att man kan utvinna mer kraft ur vinden.

Ill – !! kennt jeder kitesurfer – flyger figurer – därmed hastighet högre och mer kraft

Å det är stora krafter som går att skörda. Stephan Vrage berättar att de utrustade ett 130 meter långt fartyg som väger 10 000 ton med en drake – som ensam klarade av att dra fartyget i åtta knops fart Det är en fantastisk känsla att vara på ett så pass stort fartyg å känna hur det dras fram enbart med hjälp av en drake, säger han:

ill – !!! cool känsla när 8 kt 100 meter skepp bara med draken –

I mer än 10 års tid har SkySails utvecklat den här tekniken att dra fartyg med en drake. Men tekniken har haft det tufft med många barnsjukdomar. Inte minst eftersom draken haft en benägenhet att största i havet. Men, det har man löst nu och tekniken är säker, försäkrar Stephan Vrage:

ill – !! absturtz sind sehe sehr sehr sehr selten …

Att just olika typer av drakar har mycket stor potential visar också det faktum att google av alla företag visat intresse för den här tekniken:

ill – !! Google buygger skepp – but why!? lets find out!
Ill – LJUD cheesy musik

Det här är en youtuber som kallar sig patent yogi – han berättar här att google tagit patent på en teknik med en flygande drake utrustad med propellrar – för att generera energi eller driva fartyg framåt.

Ill – !! de gör drakar som är flygande vindkraftverk
ill – !! å sen sätter google de här drakarna på skett för atrt driva dom

En annan tungviktare som gett sig in i det här är flygplanstillverkaren Airbus, som nu testar automatiskt styrda drakar som skjuts upp från däck och hjälper till att dra fartyg framåt. Enligt ett omfattande pressmaterial som släpptes i september i år så ska ett sånt system som just nu testas i verkligeheten på Airbus egna fartyg, finnas tillgängligt för kommersiella kunder redan om två år.

Andra tekniker för att utnyttja vinden som testas av flera företag är hårda vingar som placeras på däck där de kan fällas upp vid behov. Lite som en flygplansvinge som nån ställt på ända.

Ill – Vem Kan Segla F?rutan Vind

Allt det här låter spännande – men kommer det att passera prototypstadiet?

När jag kollar runt så verkar flera av hemsidorna till företagen som tillverkar olika såna här tekniker vara döda eller har inte uppdaterats på länge. Det finns gott om datoranimerade bilder på hur man tänker sig att det ska se ut – men färdiga system i drift är det färre av. Det har gjorts tester och byggts en del prototyper. Men mycket längre än så har man inte kommit. En ljuspunkt: tidigare i år utrustade världens största rederi, Maersk, en av sina oljetankers med två trettio meter höga flettner-rotorer. Det fartyget är idag idrift – sist jag kollade på väg genom Singaporsundet.

Ill – !! Studier visar krävs pris 600 USD för industri villig investera – då ROI på 3 år

Det som är helt avgörande för att det här ska bli verklighet på bred front och sjöfarten börja sänka sina utsläpp – är att bränslepriset går upp kraftigt, 600 dollar för ett ton bränsle krävs enligt studier. Det säger här Gavin Allwright, och ungefär samma sak har alla som jag talat med sagt. Bränslepriset är helt avgörande för om det här ska få fart. Å det finns en hel del som pekar på att det faktiskt kommer att bli så nu, de kommande åren.

För det första träder om bara ett år nya regler i kraft som i princip stoppar användningen av den billiga och skitiga bunkeroljan som idag driver flertalet av världens fartyg. Det renare bränsle som de flesta fartyg kommer tvingas gå över till är betydligt dyrare – och därmed ökar intresst för att minska bränsleförbrukningen. För det andra så tog IMO – international maritime organization – i april i år beslut om att den internationella sjöfarten till 2050 har som målsättning att halvera sina koldioxidutsläpp.

Och, ett tredje orosmål för den internationella sjöfarten: EU driver på för att också fartyg ska börja omfattas av handeln med utsläppsrätter – alltså att de måste betala för de utsläpp de orsakar, precis som stålverk och kolkraftverk med mera, gör idag:

ill – ! EU driver på för ETS inom shipping
Ill – så länge skutan kan gå

Du har lyssnat på Vetandets Värld i Sveriges Radio P1 – om det allt större intresset för att använda vinden för att minska fartygs bränsleförbrukning. En utveckling som tyvärr går långsamt. Medans världens cirka 100 000 kommersiella fartyg tuffar på med sina dieselmotorer som varje år släpper ut en miljard ton koldioxid i atmosfären, så finns det iallafall några som redan tagit tag i problemet.

Ill – LJUD från …

Vi är tillbaka i Den Helder i nederländerna där förberedelserna pågår för fullt.

Visserligen går det långsamt. Men så är utsläppen låga också.

Hur känns det, frågar jag kapten Rémi Lavergne, att vara helt beroende av vinden, eftersom man inte har någon motor ombord. Som frihet, svarar han.

Ill – !! hur känns det? Som frihet –
ill – Rod Stewart – Sailing (Official Music Video)

SLUT