菲律宾的一个新船舶项目 Bangka 希望成为一种低碳替代方案，由波浪驱动。该船是混合动力模型，使用多个内燃机进行初始推进，但在开放水域巡航期间切换到波浪能。
三体船（或称为 Bangka）是菲律宾水域常见的景象。该国已经在其第一艘军舰中采用了这种设计，然后将其用于其传统的帆船和渔船。作为一个岛国，菲律宾依靠船只、渡轮和货船在 7000 多个岛屿之间运输人员和货物。但其货船和客船船队是该国温室气体排放的最大贡献者之一。 2012年，交通运输是菲律宾能源部门第二大温室气体排放源，仅次于供暖和电力。
在全球范围内，所有运输排放量的9％来自国际和沿海运输。 与来自公路运输的 72% 相比，这个数字只是一个小数字，但交通运输与航空运输处于相似的水平，航空运输占运输排放的 10,6%。随着世界海上贸易量 预计到 3,8 年每年将增长 2023%，海事部门的排放也可能增加。
除非海上交通量的增长不能与排放分离。
海洋的力量
这个项目是基于 乔纳森·萨尔瓦多，海事工程师，造船公司所有人 Metallica海洋咨询公司, 加工与服务。 乔纳森（Jonathan）立即受到了传统邦加设计的启发。 “稳定器的作用是提供稳定性，使 bangka 不会侧倾”，萨尔瓦多说。 “但我也注意到，每次波浪撞击稳定器时，它都会不断地对波浪的上下运动做出反应。我想知道，如果我们能够将这种反应转化为电能呢？ ”
任何在海水中漫步的人都会熟悉波浪能的工作方式。有时它们足够强大，可以将您推到岸边，或者足够高，可以将您推得更远。混合动力三体船的稳定器中集成了液压泵形式的波浪能转换器。当泵在波浪中移动时，它们会吸收这些波浪的动量，将动能转化为电能。这种能量将为发电机提供动力，为船舶供电。 三体船遇到的海浪越多，它从这些海浪中产生的力量就越大。
邦加的起源
这艘混合动力三体船于 2018 年开始建造，并于 2020 年初完工。2019 年的一场台风推迟了该项目，而 Covid-19 隔离令该项目暂停了一段时间。尽管面临这些挑战，该团队的目标是在 2020 年底前完成该船的建造，并计划于 2021 年第一季度进行为期三个月的海上试航。 该船有望搭载100名乘客，15辆厢型车和XNUMX辆摩托车。
希望波浪推进的船样机将成为一系列越来越雄心勃勃的，从化石燃料转移过来的项目中的第一个。
混合动力三体船利用波浪能可能是减少菲律宾对柴油等对环境有害的燃料的需求的重要一步。通过波浪能抵消汽油的使用，萨尔瓦多和他的团队致力于减少船舶的碳排放 与最现代化的大型航运公司相比，只有三分之一。
三体船具有理想的形状
波浪能转换器特别受益于 Bangka 的传统三体船设计。 “波浪能需要系统的一个部分相对于另一部分运动，”他说 罗布·卡瓦格纳罗，美国太平洋西北国家实验室海洋科学实验室的机械工程师。 “拥有可以升到中央船体上方的稳定器可以适合这个目的。”
此外，海浪中能量密集： 他们可以非常强大。在海岸，深水区波浪的功率密度可达每米60-70千瓦。例如，在英国和美国，平均波浪功率密度在每米 40 至 60 kW 之间。如果你能将这种能量转化为其他有用的形式，你就可以用很少的钱做很多事情。
面临的挑战
有效地将运动转化为能量可能是一个挑战。 “整个过程中可能会产生很多损失，从液压系统的摩擦到发电机的热量，”卡瓦尼亚罗说。剩下的工程挑战是尽量减少这些损失。另一个障碍是设计一个与船舶尺寸足够小的波浪能转换器。波浪能转换器通常越大，产生的功率就越大，但如果它们太大以至于波浪无法移动它们，它们实际上就无法聚集动量。
他说，尽管如此，位于该国受欢迎的旅游岛长滩岛的一家私人公司已经表现出了对这艘船一旦下水的兴趣。 雷切尔（Rachel Habana）菲律宾工业、能源和新兴技术研究与发展委员会的高级科学家，负责监督三体船的开发。 “我们设想菲律宾公共海上交通的未来是安全、绿色、排放更少的，我们看到三体船将这一愿景变为现实，”他说。
说和做 Bangka 有天壤之别
到目前为止，让我不要忘记，混合三体船仍然是原型。 “因为我们拥有船舶新技术，所以在进行全面商业化之前，我们需要一个技术验证阶段，”他说 亚斯敏·蒂罗尔（Yasmin Tirol），项目负责人。 “我们已经对波浪能转换器进行了一些测试模型，但我们需要看看它的实际性能并对其进行优化。”
成本是另一个问题。 该项目的资金为 76 万菲律宾比索（1,5 万欧元），但萨尔瓦多估计商业级成本将达到相当于每艘船 5 万或更多。为了保持较低的成本，三体船至少 80% 的零部件都是在当地采购的，整个制造和组装过程都在国内完成。
目前的原型是“系列一”原型。预计将推出更雄心勃勃且更便宜的系列，波浪能几乎或完全用于为船舶提供动力。确实，波浪越强，能量就越多，但没有人喜欢在风暴中全速航行。波浪动力船舶是一项新兴技术，从海洋中获取能量的最佳方式是什么还有待观察。
