Τα θαλάσσια κύματα μπορούν να εμποδίσουν την ταχύτητα και την απόδοση, αλλά και να αυξήσουν την κατανάλωση καυσίμου των πλοίων που ταξιδεύουν στον ωκεανό. Η μέτρηση αυτού του αντίκτυπου ήταν δύσκολη. Τώρα, ερευνητές από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang, της Σιγκαπούρης (NTU Singapore) και το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ) ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο που μπορεί να εκτιμήσει αυτό το φαινόμενο κύματος με μεγαλύτερη ακρίβεια και ευκολία, έτσι ώστε οι διαχειριστές πλοίων να μπορούν να το λάβουν υπόψη κατά τον σχεδιασμό δρομολογίων.
Επίσης, η ναυτιλιακή βιομηχανία βρίσκεται στη μέση της χρήσης της νέας μεθόδου, ως μέρος μιας ευρύτερης αναθεώρησης, για την ανανέωση ενός υπάρχοντος προτύπου του International Organisation for Standardisation (ISO), σύμφωνα με το Ινστιτούτο Θαλάσσιου Σχεδιασμού και Έρευνας της Κίνας (MARIC). Το ινστιτούτο έχει συμμετάσχει στις εργασίες για την αναθεώρηση του προτύπου. Οι ερευνητές από τη Σιγκαπούρη και την Ελλάδα ανέπτυξαν τη μέθοδο για την υποστήριξη μιας στρατηγικής του Διεθνούς Ναυτιλιακού Οργανισμού (IMO) για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των πλοίων και τη μείωση των εκπομπών από τις θαλάσσιες δραστηριότητες. Με βάση τις εκτιμήσεις των ερευνητών, η νέα μέθοδος έχει τη δυνατότητα να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές GHG ενός πλοίου κατά 5 έως 10%.
Αναλυτικότερα, ονομάζεται μέθοδος “SHOPERA-NTUA-NTU-MARIC (SNNM),” έχει υιοθετηθεί από το International Towing Tank Conference (ITTC), μια ένωση παγκόσμιων οργανισμών που έχει καθεστώς παρατηρητή με τον ΙΜΟ, στη συνιστώμενη διαδικασία για την ανάλυση της ταχύτητας ενός πλοίου και απόδοση ισχύος. Επιπλέον, η μέθοδος έχει συμπεριληφθεί στις επίσημες οδηγίες του ΙΜΟ για την αξιολόγηση της ελάχιστης ισχύος πρόωσης. Το ITTC είναι υπεύθυνο για την πρόβλεψη της υδροδυναμικής απόδοσης των πλοίων και των θαλάσσιων εγκαταστάσεων. Αυτή τη στιγμή συνεργάζεται με το ISO για την αναθεώρηση του προτύπου ISO 15016 για την εισαγωγή της νέας μεθόδου για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και της απόδοσης ισχύος ενός πλοίου. Η αναθεώρηση αναμένεται να ολοκληρωθεί το 2023.
Ενώ τα υπάρχοντα εργαλεία λογισμικού υπολογίζουν την προστιθέμενη αντίσταση από τα κύματα με βάση το σχεδιασμό του hull ενός πλοίου, η νέα μέθοδος χρησιμοποιεί οκτώ παραμέτρους για να την εκτιμήσει. Αυτά περιλαμβάνουν το μήκος και το πλάτος ενός πλοίου, καθώς και την κατάσταση φόρτωσης ενός πλοίου. Αυτό σημαίνει ότι οι διαχειριστές πλοίων μπορούν να εκτιμήσουν με ακρίβεια αυτήν την πρόσθετη αντίσταση, ακόμη και αν δεν υπάρχουν διαθέσιμες λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το σχεδιασμό του hull ενός πλοίου. Τέτοιες λεπτομέρειες του hull είναι συχνά αποκλειστικές και μπορεί να είναι δύσκολο να αποκτηθούν.
Για να αναπτύξουν τον τύπο (formula), οι ερευνητές δημιούργησαν μια βάση δεδομένων με την πρόσθετη αντίσταση που βιώνουν πλοία διαφορετικών τύπων και μεγεθών. Από πάνω από 5.000 πειραματικά σημεία δεδομένων, εντόπισαν τις πιο σημαντικές παραμέτρους που καθορίζουν την πρόσθετη αντίσταση από τα κύματα. Ανεξάρτητες δοκιμές επικύρωσης που πραγματοποιήθηκαν από ειδική επιτροπή του ITTC έδειξαν ότι η νέα μέθοδος είναι εξαιρετικά ακριβής στην πρόβλεψη της αντίστασης που παρουσιάζουν τα πλοία από τα κύματα.
“Η μέθοδός μας μπορεί να εφαρμοστεί για να καταστήσει διάφορες ναυτιλιακές εφαρμογές πιο περιβαλλοντικά βιώσιμες και οικονομικά ανταγωνιστικές”, δήλωσε ο Δρ Liu Shukui της Σχολής Μηχανολόγων και Αεροδιαστημικής Μηχανικής του NTU Singapore. “Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων ενεργειακά αποδοτικών πλοίων και τη βελτιστοποίηση των ναυτιλιακών λειτουργιών ακριβώς στην ώρα τους, καθώς και για να βοηθήσει τα αυτόνομα πλοία να χαράξουν μια πορεία για να ελιχθούν με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα στις θαλάσσιες οδούς”
