Wyzwania klimatyczne mogą wymusić powrót epoki żaglowców

Oceanbird Wing 560 nie jest skrzydłem ani żaglem. Gdy za kilka miesięcy zostanie złożony w stoczni tuż na północ od Malmö w Szwecji, będzie miał 40 metrów wysokości, powierzchnię 560 metrów kwadratowych i ważył będzie około 200 ton. Jego twórcy nazywają go żaglem skrzydłowym i uważają, że jest to przyszłość podróży morskich.

Żagiel składa się z dwóch części: sztywnej głównej części i klapy, która przyciąga powietrze do rdzenia. Rdzeń wykonany jest ze stali, otoczony włóknem szklanym i przetworzonymi butelkami PET, a całość może skurczyć się do mniej niż połowy swojej całkowitej długości i przechylić się, leżąc płasko na pokładzie. W tym roku prototyp zostanie przetestowany na lądzie, a w przyszłym roku zostanie zamontowany na 14-letnim statku towarowym.

Pracowanie nad żaglem na statku, który jest już w użyciu, ma kluczowe znaczenie dla firmy, która chce przyczynić się do dekarbonizacji branży żeglugowej odpowiadającej za około 3 proc. globalnej emisji gazów cieplarnianych. Długoterminowym celem jest budowanie bardziej energooszczędnych statków, ale żeby dokonać zmian, trzeba zająć się wszystkimi istniejącymi jednostkami.

Zgodnie z informacjami Oceanbird, zaadaptowanie istniejącego statku za pomocą pojedynczego żagla skrzydłowego może zmniejszyć zużycie paliwa o około 10 procent, ale statek całkowicie zaprojektowany wokół tych żagli jest znacznie bardziej wydajny. Pierwszy z nich - Orcelle Wind, przewoźnik samochodów o pojemności 7000 pojazdów i długości ponad 200 metrów - nie będzie żeglować przed 2026 rokiem, ale zmniejszy emisje o co najmniej 60 proc. w porównaniu do równoważnego statku bez żagla.

Międzynarodowy transport morski odpowiada za około 90 proc. światowego handlu. Jego emisje będą rosnąć w miarę zwiększania się handlu. Większość dużych statków wciąż porusza się dzięki silnikom diesla, co oznacza, że większy handel przekłada się na większe emisje.

W 2018 roku Międzynarodowa Organizacja Morska przyjęła cel redukcji całkowitych emisji gazów cieplarnianych o 50 procent do 2050 roku w porównaniu do poziomu z 2008 roku. Być może w tym roku cel zostanie zmieniony na bardziej ambitny.

Wiatr, który napędza żeglugę od tysięcy lat, może  w tym pomóc. - Fizyka żeglugi żaglowej jest wiekowa i się nie zmieniła, ale sposób, w jaki możemy z niej korzystać, uległ modyfikacjom, ponieważ wyciągnęliśmy wnioski z wszelkiego rodzaju postępów technologicznych, które miały miejsce w ciągu ostatnich 150 lat - mówi Christiaan De Beukelaer, wykładowca w dziedzinie kultury i klimatu na Uniwersytecie w Melbourne i autor książki "Trade Winds" poświęconej wpływowi przemysłu żeglugowego na klimat.

Wśród nich jest modelowanie AI, które optymalizuje nawigację na podstawie danych pogodowych, równoważąc nieprzewidywalność wiatru. - Wiele głównych szlaków handlowych, których używamy na całym świecie, wciąż ładnie współgra z wiatrami żaglowymi sprzed lat - mówi De Beukelaer. - Główne połączenia handlowe i porty powstały w czasach żaglowców. W dużej mierze te połączenia wciąż dobrze służą wiatrom - dodaje.  

Według IMO istnieje siedem kategorii technologii napędu wiatrowego, które mogą być stosowane praktycznie do każdego rodzaju statku. Podczas gdy Oceanbird korzysta z twardych żagli, istnieją także miękkie żagle przypominające te, z którymi najbardziej kojarzone są klasyczne żaglówki, ale wykonane z bardziej zaawansowanych materiałów.

Dla dużych statków popularną opcją będą żagle wirujące. Są to kompozytowe cylindry, które obracają się do 300 obrotów na sekundę, generując siłę ciągu z powodu różnicy ciśnień. Podobnie wyglądające skrzydła ssące, opracowane przez badacza Jacques'a Cousteau w latach 80., nie obracają się, polegając zamiast tego na wewnętrznych wentylatorach. Istnieją także olbrzymie latawce, zwykle rozwieszane około 200 metrów nad statkiem, oraz turbiny wiatrowe zamontowane na pokładzie z możliwością dostarczania energii lub siły ciągu. Istnieje również forma kadłuba, w której cały statek jest praktycznie zaprojektowany jako duży żagiel, aby wykorzystać wiatr.

Na całym świecie pływa już około 25 dużych żaglowców towarowych, z udziałem większości tych technologii: - Żagle wirujące mają najwięcej instalacji, bo zaczęły być komercjalizowane wcześniej niż inne - mówi Gavin Allwright, sekretarz generalny Międzynarodowego Stowarzyszenia Żaglowych Statków Handlowych (International Windship Association), organizacji non-profit założonej w 2014 roku. Wprowadzenie napędu wiatrowego jako akceptowalnej technologii jest nadal wyzwaniem, ale do końca tego roku powinno być nawet 49 żaglowych jednostek, co daje możliwość osiągnięcia przewozu o łącznej wadze około 3,5 mln ton.

To znikoma część światowych zdolności przewozowych, które wynoszą 2,2 mld ton wagi brutto, ponieważ technologia wiatrowa jest wciąż droga na tym etapie rozwoju. - Jesteśmy wciąż we wczesnym stadium, ale za każdym podwojeniem instalacji obserwujemy redukcję kosztów o 10 procent - mówi Allwright.

Krzysztof Maciejewski