كفاءة الطاقة في تصميم السفن: المعايير والحسابات وأمثلة الصناعة

إن كفاءة الطاقة في تصميم السفن ضرورية للحد من استهلاك الوقود وتخفيض الانبعاثات والامتثال للوائح الدولية، وهي تشمل تطبيق معايير محددة، وإجراء حسابات تفصيلية، وتحليل أمثلة الصناعة لتحقيق الأداء الأمثل للسفن.

معايير كفاءة الطاقة في تصميم السفن

وقد وضعت منظمات دولية مختلفة معايير لتعزيز كفاءة الطاقة في السفن، أبرزها المنظمة البحرية الدولية التي أدخلت مؤشر تصميم كفاءة الطاقة، الذي يحدد المتطلبات الإلزامية للسفن الجديدة للتقليل إلى أدنى حد من انبعاثات غازات الدفيئة.

وتشمل المعايير الأخرى خطة إدارة كفاءة استخدام الطاقة في السفن ومؤشر السفن القائمة في مجال كفاءة الطاقة، وهذه الأطر ترشد القائمين على بناء السفن والمشغلين في تصميم السفن التي تفي بالأهداف البيئية وتشغيلها.

حسابات كفاءة الطاقة

وتشمل عملية حساب كفاءة الطاقة تقييم مختلف البارامترات مثل استهلاك الوقود وسرعة السفن وتصميم الهلاك، وتنظر عملية حساب الطاقة الإلكترونية في كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة لكل طن من البضائع المنقولة، وتستخدم الصيغة التالية:

EEDI = (CO2 emissions per hour) / (Transport work per hour)]

ويستخدم مصممو السفن أدوات حاسوبية ومحاكاة من أجل تحسين شكل الكتل ونظم الدفع ومعايير التشغيل، وتساعد هذه الحسابات على ضمان الامتثال للمعايير وتحسين الكفاءة العامة.

أمثلة صناعية للسفن ذات الكفاءة في استخدام الطاقة

وتظهر عدة سفن تصميماً يتسم بالكفاءة في استخدام الطاقة، كما أن سفينة مارزك ماك - كيني مولر مجهزة بأشكال متطورة من الهضبة ونظم الدفع التي تقلل بدرجة كبيرة من استهلاك الوقود، وبالمثل، فإن مراقب الطاقة هو سفينة تعمل بالطاقة الهيدروجينية وتظهر استخداماً بديلاً للطاقة.

وتشتمل هذه السفن على سمات مثل الأشكال المثلى للهجوم، ونظم استعادة حرارة النفايات، ومصادر الطاقة المتجددة، وما زال اعتماد هذه التكنولوجيات في الصناعة ينمو، مدفوعاً بمتطلبات تنظيمية وحوافز اقتصادية.