История плавающих средств. От плота до субмарины - Марина Водянова Страница 33

Традиционно источниками энергии являются ископаемые виды топлива, такие как нефть, природный газ и уголь. Однако эти источники энергии имеют два основных минуса: они играют большую роль в глобальном потеплении и загрязнении кислотными дождями.

Другим источником энергии тепла является солнечная энергия. Альтернативой источника энергии является энергия, вырабатываемая Солнцем в виде тепла и света. Они доступны в большом количестве, свободны и никому не принадлежат, что делает их одним из самых важных из нетрадиционных источников энергии. Солнечная энергия использовалась людьми с древних времен, когда они использовали увеличительные стекла, чтобы сконцентрировать свет солнца и зажечь костер.

В основном солнечная энергия может быть использована для преобразования ее в тепловую или может быть преобразована в электричество. Этот метод позволяет использовать солнечные фотоэлектрические устройства или солнечные элементы.

Первые пассажирские паромы на солнечных батареях были построены в 1995 году в Швейцарии.

Крупнейшим судном на солнечных панелях, в 2011 году отправившемся в кругосветное путешествие, стал катамаран «Planet Solar Turanor» длиной 30 м и шириной 15 м. На нем установлено 38 тысяч солнечных фотоэлементов.

В обшивку этого судна установили фотоэлементы, применяемые для солнечных систем крыш домов и легких коммерческих построек в США.

Их отличительной особенностью является черный цвет. Такие панели могут вырабатывать на 50 % больше энергии, и они в 2–4 раза экономичнее тонкопленочных изделий. Катамаран «Turanor», выполненный из пластика, армированного углеволокном, был построен в Германии. Его максимальная скорость – 14 узлов. Судно установило рекорд по дальности плавания и по скорости пересечения Атлантического океана. Вообще лидерами в области постройки экосудов на солнечных панелях являются страны Европы, Азии и Австралия. Германия и Франция занимают лидирующие позиции в Европе, Япония – в Азии.

Французский катамаран «Energy Observer» оказался одним из самых интересных судов, использующих энергию солнца. При длине 30 м он оборудован кроме солнечных панелей, еще и ветрогенераторами, а также электролизером. Последний расщепляет воду для получения водорода, который также используется в качестве источника энергии.

Turanor Planet Solar – самое крупное судно на солнечных панелях

Используется солнечная энергия пока только на пассажирских судах. Возможно, в борьбе за звание лучшей круизной компании, перевозчики соблюдают для туристов свой имидж, используя экологически чистые суда.

Тогда как компании перевозящие грузы заинтересованы в другом. Они внедряют те технологии, которые являются более энергоэффективными.

Проектов грузовых судов на солнечной энергии совсем немного. Так, японская «Eco Marine Power» создала концепт грузового судна (им может быть танкер, балкер или ролкер) с выдвижными парусами, оборудованными фотоэлементами.

Применение солнечных технологий имеет свои преимущества, например, может помочь сократить объем вредных выбросов на 10 %, что составляет примерно 4 т топлива в день для большого грузового судна. Технология использования солнечной энергии очень даже приемлема в использовании на более легких судах. Они находят свое применение уже много лет на яхтах, но в последнее время даже гораздо более крупные суда оснащаются солнечными батареями и аккумуляторами для резервного электроснабжения и соответствия выхлопным нормам в доках. Во всем мире наиболее развит рынок морских солнечных электростанций.

Французский катамаран «Energy Observer»

Широкое использование солнечных электростанций в качестве основного источника питания для пассажирских паромов в море или во внутренних водах коммерчески вполне оправдано.

Среди проектов солнечных паромов стоит отметить пассажирское судно на 75 человек из Индии. Паром длиной 20 м имеет 7 м в ширину и развивает максимальную крейсерскую скорость в 7,5 узлов (14 км/ч) в течение пяти или шести часов в день. Также компания «Alusin Solar» из Испании строит «Texelstroom» – пассажирский паром с 450 солнечными панелями на борту.

Во всем мире вполне успешно растет количество морских судов, использующих солнечные батареи или даже полностью работающих на основе солнечной энергетики. Ожидается, что к 2024 году область применения таких судов вырастет как минимум в три раза. Солнечные батареи используют не только прогулочные суда, но также и коммерческие, промышленные, военные и даже исследовательские рынки.

Паромы, буксиры и парусники на солнечной энергии широко используются в сухих доках в Европе, США и Индии, других странах.

Спрос на малые автономные солнечные морские суда растет в военном, нефтегазовом и научно-исследовательском секторе. Автономные беспилотные устройства «Wave Glider» компании «Liquid Robotics», сочетающие в себе возможности энергии волн и солнечной энергетики для навигации в мировом океане, вместе прошли более 1 миллиона морских миль. Самая последняя версия, SV3, представляет собой гидрокинетическое устройство в виде доски для серфинга, которое имеет размеры 3u갬0,6 м на поверхности, буксирует кабель длинной 7,6 м, а также перевозит глайдер размерами 2u갬1 м, к которому подключены электронный передатчик и датчики.

На данный момент «Liquid Robotics» имеет флот из 350 «Wave Glider», которые выдержали десятки тайфунов и укусов акул. Глайдеры оборудованы тремя солнечными батареями мощностью 54 Вт каждая (планируется увеличить до 60 Вт) и резервным аккумулятором емкостью до 6,86 кВт/ч. Устройство имеет 19 патентов по всему миру, и постоянно дорабатывается, чтобы иметь большую грузоподъемность и генерировать больше энергии.

Еще один пример использования солнечной энергии для питания автономных морских судов. В 2015 году британская компания Bluebird Marine Systems (BMS) запустила некоммерческий проект SeaVax. Их изобретение – это действительно гигантский морской «пылесос» на плавучей платформе с солнечными батареями. Оно представляет собой автономное устройство, которое ориентировано на сбор плавающего пластикового мусора в открытом море. Это 44-метровый тримаран с 13,5-метро-вым мусоросборником, засасывающим пластик в огромный контейнер, рассчитанный на 150 тонн. «SeaVax» – это очищающее судно, которые использует несколько стадий фильтрации как для удаления громоздких пластиковых отходов, так и для отделения мелких частиц пластика из круговорота океана.