Ενεργειακά υβριδικά συστήματα πρόωσης πλοίου και έξυπνα πλοία

Abstract

Ο τομέας της ναυτιλίας είναι ένας από τους μεγαλύτερους κλάδους απασχόλησης από πλευράς οικονομικών μεγεθών. Εκατοντάδες δις δολάρια σε αξία αγαθών διακινούνται σε ετήσια βάση μέσω της ναυτιλίας, φροντίζοντας πως κάθε γωνιά του πλανήτη θα έχει πρόσβαση σε αγαθά όπως το πετρέλαιο, τα αυτοκίνητα, τα σιτηρά, τα ρούχα κ.λπ. Για να επιτευχθεί αυτό, ωστόσο απαιτείται ένας τεράστιος παγκόσμιος στόλος, χιλιάδων μεγάλων πλοίων, την υποστήριξη των οποίων καλούνται να αναλάβουν ακόμα περισσότερα μικρότερα πλοία. Επίσης, οι περισσότερες χώρες του κόσμου διαθέτουν πολεμικά πλοία, κάτι που επίσης συνεισφέρει στο τελικό αριθμό των πλοίων. Ο μεγάλος αυτός αριθμός πλοίων, τόσο επιβατηγών, όσο και εμπορικών και πολεμικών, οδηγεί στην ένταση ενός γνώριμου φαινομένου στην παγκόσμια κοινωνία τα τελευταία χρόνια: της κλιματικής αλλαγής. Με τις εκπομπές ρύπων των πλοίων να συνεισφέρουν στην παγκόσμια υπερθέρμανση, δεν είναι καθόλου παράλογη η έκκληση για περιορισμό των ρύπων και κατασκευή περισσότερων πράσινων, φιλικών προς το περιβάλλον, πλοίων. Έτσι, τα τελευταία χρόνια γίνονται προσπάθειες στο μέτωπο της αντιμετώπισης των εκπομπών ρύπων των πλοίων, είτε με την εφαρμογή μεθόδων για πρόωση με λιγότερες εκπομπές ή για φιλτράρισμα των εκπομπών σε ήδη υπάρχοντα συστήματα. Στην πρώτη λογική, την απάντηση έρχεται να δώσει η ηλεκτρική και υβριδική τεχνολογία, η οποία έχει εισαχθεί για τα καλά στην αυτοκίνηση, δίνοντας υποσχέσεις για πιθανή ενσωμάτωση και στα πλοία. Πλοία που τροφοδοτούνται και με ηλεκτρικό ρεύμα από ΑΠΕ και μπαταρίες, μπορούν να οδηγήσουν σε μικρότερη κατανάλωση καυσίμου για την κίνησή τους και όλες τις επιπλέον ανάγκες που υπάρχουν πάνω σε αυτά (κλιματισμός, εξαερισμός, φωτισμός, ηλεκτρικές συσκευές, κτλ). Η χαμηλότερη κατανάλωση από τα πλοία μεταφράζεται σε λιγότερες εκπομπές ρύπων διοξειδίου του άνθρακα, αλλά και σε μικρότερη διαρκή ζήτηση για πετρέλαιο, το οποίο πλέον χρησιμοποιείται για μια πληθώρα εφαρμογών (θέρμανση, παραγωγή ενέργειας, πλαστικά, χημική βιομηχανία) , οδηγώντας σε συνεχή εκμετάλλευση των κοιτασμάτων και καταστροφή φυσικού περιβάλλοντος. 7 Ωστόσο, οι υβριδικές/ηλεκτρικές τεχνολογίες δεν δύνανται να εφαρμοστούν μόνο και μόνο προς χάριν της «πράσινης» κίνησης των πλοίων. Θα πρέπει να εντοπίζονται τα οφέλη τους και σε ποιο βαθμό αυτά επιτυγχάνονται, δεδομένων των συνθηκών υπό των οποίων κάθε τύπος πλοίου λειτουργεί σήμερα. Δεν έχουν όλα τα πλοία τις ίδιες απαιτήσεις σε διαθεσιμότητα, εφεδρεία και ταχύτητα, κάτι που σημαίνει ότι δεν είναι βέβαιο πως ένα υβριδικό σύστημα μπορεί να ανταπεξέλθει σε αυτές. Έτσι, σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να διερευνηθεί το κατά πόσο είναι βιώσιμη η υβριδική και ηλεκτρική τεχνολογία σε συγκεκριμένα πλοία και πόσο μπορεί να συνεισφέρει στην εξοικονόμηση καυσίμου, άρα και στη μείωση των εκπομπών ρύπων (διοξείδιο του άνθρακα) .