Giriş: Deniz Kuvvetlerindeki Sessiz Devrim

Dünya okyanusları giderek daha akustik ortamlar olarak kabul edilir - ışık değil - en küçük balinalardan en küçük nakliyeye kadar, özellikle de vahşi gemiler için acımasız, düşük frekanslı bir alçakgönüllülük, denizlerin büyük bir kısmını battaniyeler.Bu kronik akustik rahatsızlıklar, yakın deniz motorlarının en büyük geri kalanının bile değiştirilmesi, deniz endüstrisine kadar, uzun vadeli bir yükleyici ve kısa menzilli gemiler için uzun bir niş teknoloji ortaya çıktı.

Değişim sadece çevresel bir güzellik değildir; İskandinavya, Kuzey Amerika'daki Ports ve Asya'nın bazı bölgelerinden biri, son zamanlarda yaygın bir dikkat edinen bir problemin ele alınmasıyla karşılaştırıldığında, nakliye emisyonlarını azaltmak için kılavuzlar geliştiriyor. Elektrikli tahrik sistemleri zaten% 90 oranında azaltıcı bir gerekliliktir.

Deniz Gürültü Kirliliğinin Anlayışını Anlamak

Deniz gürültü kirliliği çeşitli kaynaklardan kaynaklanır, ancak ticari nakliye en yaygın olanıdır. Tek büyük bir konteyner gemisi 180 decibels'i (küresel gürültüden 1 m) düşük frekanslı aralıklarda - sularda bir roket fırlatmak için birincil katkıda bulunur, ancak ikinci olarak yaklaşık 1.500 metrede su taşımalarına izin verir.

Ekolojik Sonuçlar: Discomfort'un Ötesinde

Deniz hayvanları için, ses en çok güvendikleridir. Cetaceans (whales ve yunuslar) avlamak için yankıları kullanıyor, avlamalar aracılığıyla mil boyunca iletişim kuruyor ve nesiller için verilen göç rotalarını geziyor, avcıları bulmak ve uygun spawning sebeplerini bulmak için. Araştırma:0) İletişim) Bu kronik gürültü maruz kalmaları, bağışıklık fonksiyonunun bozulması ve beslenmek için aşırı derecede tehlikeli bir şekilde azaltıcı Kuzey Atlantik sağ bireyleri kullanan, en az 350'den daha az sayıda insanı koordine ediyor.

Bireysel türlerin ötesinde, gürültü kirliliği tüm ekosistemleri değiştirir.Freaktörler artık önceden duymayabilir; Avrupa Birliği'nin öncülüğü tehditleri bozuyor ve hassas alanlarda nüfusun azaltılmasına yol açıyor. Birleşmiş Milletler, koordineli uluslararası eylem gerektiren, ve Kanada, Yeni Zelanda gibi ülkeler gibi sualtı gürültüsünü tespit etti.

Elektrikli Propulsion Gürültü Nasıl Azaltırır

Elektrikli tahrik sistemleri temel olarak bir geminin akustik profilini değiştirir. büyük, yüksek bir yakıt motoru yerine, doğrudan veya minimalist bir şanzımanla dönen dizel motorunu geri döndürür - tüm dişli gürültüleri ile birlikte, yanma dürtüleri ve titreşimleri - elektrikli sürücüler bir batarya banka (veya yakıt hücresi) kullanıyor

Gürültü Azaltımının Mekanikleri

  • [FONT:0) Yanma çevrimlerinin Elminasyonu: Dizel motorlar, hull'daki harmonik vibrasyonları tetikleyen tonal zirveleri neredeyse ortadan kaldırır.
  • [FONT:0)Redüktör kalibre: Elektrik motorları dizel motorlardan daha tam olarak hızlanabilir ve kalibre edilebilir - orta ve yüksek frekanslı gürültünün baskın kaynağı.
  • [FONT=0]Dör mekanik karmaşıklık:[Dönetici:[Dönetici:0) Düşük mekanik karmaşıklık:[Döner:[Dönetici:[Dönetici: 1 ) Daha az hareketli parçalar, egzoz sistemi ve daha basit iletim yolları, hull'a iletilen daha az titreşim anlamına gelir ve sonra su sütununa.
  • [FONT:0]Flexible component yerleştirme: Elektrik motorlar, hull yapısından daha fazla izole gürültü ve titreşime adanmış özel bir pods veya azipods içinde kurulabilir.

Avrupa Deniz Güvenliği Ajansı (EMSA) tarafından yapılan bir çalışma, insan açısından 120-passenger dizel feribotunu en fazla kıyı ortamlardan daha sessiz hale getirerek, birkaç yüz metre ötesinde deniz memelilerine etkili bir şekilde cevap vermediğini buldu.

Elektrikli Tahtın Avantajları Sessizi

Gürültü azaltma genellikle başlık fayda sağlarken, elektrikli propulsion, denizcilik operatörleri için iş davasını güçlendiren bir kolatik avantaj sunuyor.

Düşük Gürültü Seviyeleri ve Azaltılı Titreşim

Yukarıda açıklandığı gibi, doğrudan akustik fayda önemlidir. Deniz korumalı alanlarda faaliyet gösteren gemiler için, balina göç rotaları veya hassas Arctic bölgelerinde, yakın yetenekli modlara geçiş yeteneği, izinlerin veya rekabetçi bir farklılaştırıcının durumu olabilir.

Çevre Faydaları: Temiz Hava ve Temiz Su

Elektrikli tahrik, kullanım noktasında sıfır egzoz emisyonu üretir. Bu, sulu oksitlerin (SOx), azot oksit oksitlerin (NOx), katılımcı madde ve karbondioksitlerin, ve karbondioksitlerin sınır dışı edilme riski önemli ölçüde düşük.

Operasyonel Verimlilik ve Aşağı Yaşam döngüsü Maliyetleri

Elektrikli motorlar dizel motorlardan çok daha verimlidir - elektrik düşük maliyetli yenilenebilir şebekelerden kaynaklandığında% 35-45'e kıyasla% 99'luk bir deniz dizeli için. elektrik maliyeti bölgeye göre değişir, yakıt eksorleri değil, nautical mile başına enerji maliyeti 30-50 olabilir ve elektriksiz bir elektrik gemisi için% 30'u düşük maliyetli yenilenebilir şebekeleri tedarik etti. Bakım maliyetleri ve toplam işletme maliyetlerinin 10 yıldan fazla bir süre boyunca eşitleştirilmesine kıyasla% 30'u azaltır.

Operasyonel Flexability ve Redcy

Elektrikli tahrik sistemleri birden çok şekilde yapılandırılabilir - tam batarya elektrikli, hibrit (disel-elektrik), veya hidrojen yakıt hücresi hibrit. Gelecek gemiler rüzgar destekli veya güneş-hip tasarımları dahil edebilir. Bu modülerlik operatörlerin komple bir motor değişimi olmadan düzenlemeleri, enerji fiyatlarını ve rota profillerini değiştirmelerine olanak sağlar.

Meydanlar ve Yol İleri

Açık avantajlarına rağmen, elektrikli tahrik evrensel bir panacea değildir. Önemli teknik ve ekonomik engeller özellikle büyük okyanus gemileri için kalır.

Battery Kapasitesi ve Enerji Yoğunluğu

Mevcut lityum-iyon akülerinin enerji yoğunluğu (yaklaşık 200-300 Wh /kg) hala dizel yakıttan daha düşük siparişler (yaklaşık 10.000 Wh /kg, motor verimliliği için muhasebe). Pasifik'i geçmek için ihtiyaç duyan bir konteyner gemisi için, kargoların çoğu hızla uzatacak ve binlerce ton ağırlığında olacak.Bu sınırlar, daha fazla deniz ve kıyı tekneleri - bu iki bin yıllık enerji hattına, tugs, balıkçı tekneleri ve Pasifik'te bulunan bir konteyner gemisi için - bu rotalar 100 nautical mil altında.

İlk Sermaye Maliyetleri ve Şarj Altyapısı

Elektrikli gemiler daha yüksek bir fiyat etiketi taşır -% 30–60 daha geleneksel bir dizel gemiden daha fazlası - batarya sistemlerine, güç elektroniklerine ve kıyı şarj ekipmanlarına sahiptir.Birçok daha küçük operatör için, bu prim, büyük bir feribot veya yeşil finansman olmadan yasaklanır. daha fazla, şarj altyapısı sparse., bir avuç liman yetkilileri, ancak yuvarlanma istasyonlarına yatırım yapmaya başlar, ancak yuvarlanır ve Vancouver) yüksek kapasiteli kıyı güç bağlantıları, en küçük limanları, büyük bir saat altında şarj etmek için şebeke kapasitesinden yoksundur.

Düzenleme Sürücüler ve Teşvikler

Dış baskı kabul edilir. IMO'nun ilk stratejisi, sera gazı emisyonlarının gemilerden düşürülmesi, AB'nin 444DD:0)FuelEU Deniz[DFLT:1) Yönetmeliğinin azaltılması (bu, 2025'ten 2 yenilenebilir yakıt kullanımı hedefi ve zaman içinde artış sağlar), 2030 yılına kadar, birçok ülkeye ait vergilendirme işlemine giriş yapan nakliye siparişlerine ilişkin olarak, tüm yüklerin serbest bırakılması ve sınır dışı edilmelerinin sağlanması için revize edilmesi gereken 20.000'ye kadar zorunlu olan vergilerin kaldırılmasına yol açıyor.

Future Outlook: A Quiet Ocean Within Reach

Hibritleşme ve Akıllı Propulsion

öngörülebilir gelecek için, küresel filonun büyük kısmı, dizel ve elektrikli güç arasında geçiş yapabilecek olan hibrit sistemler üzerinde çalışacak.Bu gemiler, yüksek hızlı geçişler için elektrikten kaçınırken, yüksek su geçişleri için dizel motorlarını kullanarak, hatta en sessiz işletim profili tahmin edebilir - aküler, jeneratörler ve motorlar arasında optimize eden enerji akışını optimize edebilir.

Alternatif Enerji Taşıyıcıları ve Propulsion

Hidrojen yakıt hücreleri daha büyük gemiler için tamamlayıcı bir teknoloji olarak zemin kazanıyor. Yakıt hücreleri sıfır emisyon ve son derece düşük gürültü ile elektrik üretiyor, saf batarya sistemlerinden daha düşük bir genel verimlilikle birlikte sualtı gürültüsü seviyeleri gösteriyor. Dünyadaki ilk sıvı hidrojen güçlü feribotu, alpert.MF Hydra) Her biri kendi akustik ve çevresel ticaretini getiriyor.

Akustik Kaplamalar ve Pereller Design

Tam elektrikli olmadan bile, gürültü, yüksek hacimli tasarım tarafından azaltılabilir - yüksek hacimli, baskılı bir iptal ve kablolamalı konfigürasyonlar, elektrikle birlikte monte edilebilir, bu gelişmeler 20-30 dB'ye kadar gürültü seviyelerini getirebilir.

Ekonomik ve Ekolojik Geri Döndürüyor

Sessiz elektrikli tahrik yatırım, yakınlardaki sakinleri için daha iyi hava kalitesi ve daha düşük gürültüyü ödeyen deniz hayvanları, balıkta hayatta kalmaları için daha az muhtemel.Bilgesel kaynaklarda çalışma imkanına sahip oldukları alanındaki bir çalışmadır.*

Geçiş bir gecede gerçekleşmeyecektir. Küresel filo sayısı 100.000'den fazla gemiyle, ortalama 25-30 yıl boyunca sınırlı gürültü limitleri ile.Ancak, mühendislik, düzenleyici ve piyasa güçleri daha önce hiç olmadığı kadar uyumlu değildir. Battery maliyetleri 2010 yılından bu yana% 90 oranında azaldı; elektrikli motorlar şimdi küçük bir miktar tarihi maliyetle üretilir; ve IMO yeni gemiler için bağlayıcı gürültü limitleri tartışıyor.

On yıllardır, okyanus, denizlerin bir kez daha doğal sesin bir kez daha dağıldığı, bir balinanın şarkısının mil boyunca boşluğa ve okyanusu çağıran yaratıklarla uyum içinde bulunduğuna dair sessiz bir kurban olmuştur.