Os navios poderiam imitar as baleias e extrair energia das ondas

Num esforço para reduzir o impacto ambiental dos navios comerciais, um grupo de investigadores do Reino Unido descobriu uma tecnologia única através de investigação que utiliza caudas de baleia para ajudar os navios a navegar e reduzir o consumo de combustível.

As conclusões de um estudo de revisão da Universidade de Cranfield, publicado na revista Renewable and Sustainable Energy Reviews em setembro, descobriram que um sistema de folhas oscilantes pode aproveitar eficazmente a energia das ondas e gerar impulso.

Sobre isso 50.000 navios mercantes A maioria dos bens comercializados entre países atravessa os nossos oceanos todos os anos. E embora os navios sejam a forma mais eficiente de transportar mercadorias, eles contribuem em grande parte três por cento do total das emissões globais de combustíveis fósseis, de acordo com Organização Marítima Internacional,

A indústria naval pretende reduzir as emissões em pelo menos 70% até 2040 e atingir emissões líquidas zero de gases com efeito de estufa. por volta de 2050 Através de uma série de medidas diferentes, incluindo o aumento da eficiência do combustível ou da fonte de energia e o desenvolvimento de sistemas de propulsão alternativos além das hélices convencionais.

Uma das soluções tecnológicas potenciais mais inovadoras é equipar os navios com o equivalente a caudas de baleia.

Como marinheiro, tive o privilégio de encontrar baleias, golfinhos e botos na parte de trás do meu barco.

Observar os pequenos animais disparando pela água como torpedos, às vezes saltando acima da superfície enquanto galopam pela água, é uma experiência mágica.

Baleias maiores, como as baleias jubarte e as baleias-comuns, deslizam lentamente, impulsionadas pelas lentas ondulações de suas enormes caudas.

A natação altamente eficiente de alguns mamíferos marinhos e peixes envolve muito mais do que empurrar a cauda contra a água para avançar.

estudos em dinâmica de fluidos mostrar Esse peixe recebe um impulso extra com redemoinhos, ou redemoinhos de água, que se formam no lado oposto do peixe e deslizam de volta em direção à cauda. Essas massas são lançadas para trás, produzindo a reação oposta à medida que avançam.

O novo estudo de revisão do Reino Unido analisou mais de 100 anos de investigação utilizando métodos teóricos, simulações computacionais e experiências com navios do tamanho de modelos à escala e protótipos à escala real para imitar o sistema de propulsão da natureza e aplicá-lo a navios.

Experimentos mostraram que o movimento das folhas, uma técnica conhecida como propulsão de alimentação de ondas, pode capturar a energia livre das ondas e impulsionar navios.

Os floretes têm o formato de asas largas de avião que parecem funcionar melhor quando montadas na proa – ou na frente – do navio abaixo da linha d’água, essencialmente mantendo a cauda à frente da baleia.

Normalmente, à medida que um navio se move em direção às ondas, a proa se move para cima e para baixo, um movimento que os passageiros e a tripulação muitas vezes consideram desconfortável.

O florete não apenas reduzirá o movimento de inclinação, mas graças a um dispositivo ativado por mola que move o florete para cima e para baixo em sincronia com a onda, ele captura parte da energia da água em movimento e a converte em propulsão.

Ondas grandes criam obstáculos para os navios, retardando o seu progresso e fazendo com que queimem mais combustível. Mas experiências com modelos e alguns produtos comerciais mostraram que o movimento das folhas pode permitir que um navio nade literalmente através das ondas, fornecendo cerca de 10 a 50 por cento da força propulsora em algumas situações.

As folhas são muito mais silenciosas do que as hélices quando estão em operação, o que também pode reduzir a poluição sonora no oceano, que afeta negativamente a vida marinha.

Tecnologia semelhante de folha oscilante também pode ser usada em plataformas flutuantes, como plataformas de petróleo ou turbinas eólicas offshore, para ajudar a manter a estação ou manter sua posição contra o vento e as correntes oceânicas.

Após milhões de anos de evolução, a natureza melhorou a eficiência do bater da cauda, ​​fazendo com que pareça uma forma simples de propulsão, mas os investigadores dizem que não é tão fácil converter a cauda de uma baleia numa propulsão eficiente de navio.

É necessário mais trabalho para compreender a durabilidade das lâminas em ambientes marinhos adversos, a interação entre as lâminas e o casco do navio, quantas lâminas seriam ideais para cada navio e, claro, a economia da transição para sistemas de propulsão que se alimentam de ondas.

A propulsão devoradora de ondas é uma das várias tecnologias propostas para reduzir a poluição causada pelo transporte marítimo. Velocidades de navegação mais lentas, a mudança para combustíveis mais limpos, melhores revestimentos do casco para reduzir o arrasto e até mesmo o uso de pipas maiores para puxar os navios para frente estão sendo usados ​​pela indústria naval para lidar com seu impacto global nas mudanças climáticas. impacto.