Όλοι στο πλοίο! Η ευρωπαϊκή ακτοπλοϊκή βιομηχανία έχει βάλει πλεύση για ένα μέλλον χωρίς εκπομπές ρύπων. Οδηγεί τη φιλική προς το περιβάλλον επανάσταση με ηλεκτρικά και υδρογονοκίνητα σκάφη που προορίζονται να κάνουν τις αστικές μεταφορές πιο βιώσιμες.

Σε λίγους μόνο μήνες, οι επιβάτες στο Στάβανγκερ της Νορβηγίας θα μπορούν να ξεκινήσουν τις μετακινήσεις τους με ένα επαναστατικό πλοίο που δεν παράγει εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Με την ονομασία Medstraum, που σημαίνει και «να πηγαίνω με τη ροή» και «με ηλεκτρισμό» στα νορβηγικά, θα είναι το πρώτο ταχύπλοο στον κόσμο που λειτουργεί αποκλειστικά με ηλεκτρική ενέργεια, αντικαθιστώντας ένα πετρελαιοκίνητο πορθμείο που σήμερα μεταφέρει ανθρώπους στα γύρω νησιά.

Εάν η δοκιμή πάει καλά, παρόμοια πλοία θα μπορούσαν σύντομα να λειτουργήσουν και σε άλλες πόλεις. «Βρισκόμαστε σε μια πολύ συναρπαστική περίοδο», δήλωσε ο Mikal Dahle, διευθυντής έργου στην εταιρεία δημόσιων μεταφορών Kolumbus AS στο Stavanger της Νορβηγίας και συντονιστής του  έργου TrAM  που αναπτύσσει το πορθμείο καταμαράν. «Τώρα ολοκληρώνουμε το σκάφος και το ετοιμάζουμε».

Το Medstraum είναι ένα παράδειγμα των νέων και βιώσιμων τρόπων μεταφοράς που θα μεταμορφώσουν την αστική κινητικότητα. Στην ΕΕ, οι εκπομπές από τις μεταφορές αντιπροσωπεύουν περίπου το 25% των συνολικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και αποτελούν την κύρια αιτία της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις πόλεις.

Επιπλέον, οι περισσότεροι άνθρωποι χρησιμοποιούν δρόμους για να μετακινηθούν σε αστικές περιοχές όπου  η κυκλοφοριακή συμφόρηση  έχει γίνει τεράστιο πρόβλημα και κοστίζει περίπου 110 δισεκατομμύρια ευρώ ετησίως στην Ευρώπη. «Οι υδάτινες οδοί δεν χρησιμοποιούνται προς το παρόν και θα μπορούσαν να είναι μια εξαιρετική εναλλακτική λύση», δήλωσε η Virginie Seurat, αντιπρόεδρος της Seabubbles, μιας εταιρείας που αναπτύσσει ένα σκάφος που κινείται με υδρογόνο.

Το θαλάσσιο ταξίδι μας πρέπει επίσης να γίνει πολύ πιο πράσινο για να πετύχει  τον στόχο της ΕΕ για μείωση των εκπομπών που σχετίζονται με τις μεταφορές κατά 90 %  έως το 2050 . Τα υπάρχοντα ταχύπλοα, για παράδειγμα, τροφοδοτούνται συνήθως από ορυκτά καύσιμα και παράγουν σημαντικές ποσότητες εκπομπών.

«Είναι πολύ πιο ρυπογόνο να ταξιδεύεις με (συμβατικά) γρήγορα πορθμεία σε σύγκριση με αεροπλάνα», σημείωσε ο Dahle. «Η σωστή μείωση των εκπομπών CO2 είναι μία από τις κύριες προκλήσεις για τα παράκτια σκάφη».

Επανεξέταση της παραγωγής ηλεκτρικών σκαφών

Ο Dahle και οι συνεργάτες του στο έργο TrAM αντιμετωπίζουν αυτήν την πρόκληση με μια νέα μέθοδο σχεδιασμού και παραγωγής για ηλεκτρικά πλοία μηδενικών εκπομπών που λειτουργούν σε παράκτια ύδατα και εσωτερικές πλωτές οδούς. Το κόστος εξακολουθεί να αποτελεί εμπόδιο, καθώς αυτά τα πλοία είναι πιο ακριβά στην κατασκευή τους σε σύγκριση με αυτά που κινούνται με καύσιμο ντίζελ, αλλά η νέα προσέγγιση θα τα καταστήσει πιο προσιτά.

«Ο στόχος είναι να καθιερωθεί και να επικυρωθεί μια μεθοδολογία για το σχεδιασμό και την παραγωγή (ηλεκτρικών) σκαφών που μειώνει το συνολικό κόστος κατά 25%,» είπε ο Dahle. «Θέλουμε να δώσουμε τη δυνατότητα σε μια μεγάλη αγορά να επενδύσει σε πλοία μηδενικών εκπομπών».

Η νέα τους προσέγγιση βασίζεται στη σπονδυλοποίηση, όπου ένα σκάφος χωρίζεται σε διαφορετικά λειτουργικά μέρη, όπως το τμήμα κύτους και επιβατών, τα οποία με τη σειρά τους υποδιαιρούνται σε επιμέρους εξαρτήματα, όπως οι μπαταρίες και ο ηλεκτρικός εξοπλισμός στην ενεργειακή μονάδα.

Η ιδέα είναι ότι ένα νέο σκάφος θα μπορούσε να σχεδιαστεί και να κατασκευαστεί συναρμολογώντας προϋπάρχουσες μονάδες αντί να ξεκινά από την αρχή, καθιστώντας τη διαδικασία πιο αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική. «Μερικά (εξαρτήματα) είναι τυποποιημένα, όπως τα καθίσματα στο σκάφος, έτσι μπορούμε να διαλέξουμε ακριβώς τι χρειαζόμαστε για ένα σκάφος με σχετικά χαμηλό κόστος, καθώς παράγονται σε συγκεκριμένους όγκους», εξήγησε ο Dahle. «Τότε έχουμε άλλα πράγματα που πρέπει να προσαρμοστούν για κάθε σκάφος, όπως το σχήμα του κύτους και οι κινητήρες».

Τοποθετώντας πανιά για νέα ηλεκτρικά σκάφη

Το Medstraum είναι το πρώτο σκάφος που δημιουργείται χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση και στοχεύει να αποδείξει τη σκοπιμότητά του. Κατασκευασμένο από ελαφρύ αλουμίνιο για μείωση της κατανάλωσης ενέργειας θα επιτρέψει επίσης στο σκάφος να ανακυκλώνεται εύκολα μετά τη χρήση και να συμβάλει στην κυκλική οικονομία. Το πλοίο θα μπορεί να μεταφέρει περίπου 150 επιβάτες με ταχύτητες έως και 42 km/h και θα πραγματοποιεί 16 δρομολόγια μετ’ επιστροφής την ημέρα. Η ηλεκτρική μπαταρία του πλοίου θα φορτίζεται κάθε φορά που σταματά στο Stavanger.

Ο Dahle και οι συνεργάτες του θα χρησιμοποιήσουν την ίδια προσέγγιση για να αναπτύξουν δύο άλλα σκάφη. Το ένα θα σχεδιαστεί για τη μεταφορά είτε επιβατών είτε εμπορευμάτων στον ποταμό Τάμεση στο Λονδίνο, ενώ το άλλο θα χρησιμοποιηθεί σε εσωτερικές πλωτές οδούς στο Βέλγιο και ως εκ τούτου θα πρέπει να προσαρμοστεί για διαφορετικούς σκοπούς και περιβάλλοντα. Το σκάφος του Λονδίνου θα πρέπει να ταξιδεύει με μεγαλύτερη ταχύτητα και μεγαλύτερη χωρητικότητα από το σκάφος Stavanger, για παράδειγμα, ενώ το σκάφος που θα χρησιμοποιηθεί στο Βέλγιο θα πρέπει να πληροί διαφορετικούς κανόνες και κανονισμούς. 

Ένα «ιπτάμενο» σκάφος που κινείται με υδρογόνο

Οι μετακινούμενοι στην πόλη θα μπορούσαν επίσης σύντομα να χρησιμοποιήσουν ένα «ιπτάμενο» θαλάσσιο ταξί για να μετακινηθούν χάρη σε μια άλλη ομάδα που στοχεύει να μειώσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των θαλάσσιων μεταφορών. Οι συνάδελφοι του Seurat ανέπτυξαν το πρώτο σκάφος υδροπτέρυγων μηδενικών εκπομπών που γλιστρά πάνω από κύματα που τροφοδοτούνται από κυψέλη καυσίμου υδρογόνου και μπαταρία ως μέρος του  έργου Seabubbles .

«Η ιδέα είναι να προσφέρουμε στους πολίτες νέες λύσεις που αποτελούν ένα βήμα προς τα εμπρός όσον αφορά έναν πράσινο τρόπο ζωής», δήλωσε ο Baptiste Arribe, διευθυντής στρατηγικής στο Seabubbles στο Annecy της Γαλλίας.

Το σκάφος με φουτουριστική εμφάνιση, το οποίο είναι κατασκευασμένο από σύνθετες ίνες, μπορεί να λειτουργήσει σε δύο διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας και έχει αναπτυχθεί για πλωτές οδούς, λίμνες και θαλάσσιες ζώνες. Όταν ταξιδεύει με ταχύτητα μικρότερη από 12 km/h, τα υδροπτέρυγά του ανασύρονται και πλέει σαν ένα συμβατικό σκάφος. Ωστόσο, σε υψηλότερες ταχύτητες αναπτύσσονται τα φύλλα του και η γάστρα ανυψώνεται 60 εκατοστά πάνω από την επιφάνεια του νερού, κάτι που έχει ως αποτέλεσμα μια ομαλή βόλτα ακόμα και σε ασταθή νερά. «Οι άνθρωποι είναι ενθουσιασμένοι με την εμπειρία των επιβατών επειδή υπάρχουν μηδενικά κύματα και κανένας θόρυβος», είπε ο Seurat.

Η λειτουργία «πτήσης» έχει επίσης περιβαλλοντικά πλεονεκτήματα. Χρησιμοποιεί 35% λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με τη συμβατική λειτουργία, καθώς η ολίσθηση στα φύλλα μειώνει την επιφάνεια του σκάφους που βυθίζεται στο νερό και ως εκ τούτου την ποσότητα της τριβής.

Φόρτιση έναντι ανεφοδιασμού

Όταν ανέπτυξαν το πρωτότυπο, η ομάδα σχεδίαζε αρχικά να τροφοδοτήσει το σκάφος με ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες και υδροηλεκτρική ενέργεια. Αλλά αργότερα αποφάσισαν να στραφούν σε ενέργεια υδρογόνου, καθώς ένα σκάφος μπορούσε να ταξιδέψει περισσότερο με μια γεμάτη δεξαμενή αερίου σε σύγκριση με μία μόνο φόρτιση. Θα χρειαζόταν επίσης λιγότερο χρόνο για ανεφοδιασμό. μια συμπλήρωση υδρογόνου που διαρκεί μόνο λίγα λεπτά επιτρέπει στο σκάφος να λειτουργεί για περίπου δυόμισι ώρες.

Ενώ το τελευταίο σκάφος Seabubble εξακολουθεί να λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια, παράγεται από κυψέλη καυσίμου υδρογόνου. Περιέχει επίσης μια μπαταρία που φορτίζεται από την κυψέλη καυσίμου όταν το σκάφος ταξιδεύει για να παρέχει επιπλέον ισχύ όταν χρειάζεται, για παράδειγμα κατά την επιτάχυνση. Η τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιείται για τη βελτιστοποίηση της χρήσης ενέργειας μεταξύ της μπαταρίας και της κυψέλης καυσίμου, ώστε το σκάφος να είναι όσο το δυνατόν πιο ενεργειακά αποδοτικό. «Συνδυάζουμε την πρωτοπορία στην ενέργεια και την (την πιο πρόσφατη) τεχνολογία με το σύστημα ελέγχου μας», εξήγησε ο Seurat.

Κατασκευάζοντας τις πρώτες Seabubbles

Τα πρώτα σκάφη Seabubble συναρμολογούνται αυτή τη στιγμή σε ένα ναυπηγείο στις όχθες της λίμνης Annecy στη Γαλλία. Θα είναι διαθέσιμα σε ευρωπαίους αγοραστές σε λίγους μήνες και αργότερα στη διεθνή αγορά.

Με δυνατότητα μεταφοράς έως και 12 επιβατών, τα πλοία παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις ιδιωτικές υπηρεσίες για χρήση ως λεωφορείο για ξενοδοχεία που βρίσκονται στην προκυμαία ή ως ήσυχο σκάφος για να μεταφέρει τους επισκέπτες σε ένα φυσικό καταφύγιο χωρίς να ενοχλεί την άγρια ​​ζωή.

Ενώ αυτά τα πλοία θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για δημόσιες συγκοινωνίες, το κόστος παραμένει εμπόδιο. Ωστόσο,  η δέσμευση της ΕΕ να υποστηρίξει τη μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη τεχνολογιών καθαρού υδρογόνου έως το 2030  θα πρέπει να διευκολύνει την ευρύτερη εφαρμογή του Seabubbles. «Στην αρχή, χρειαζόμαστε την υποστήριξη των κυβερνήσεων για τη δημιουργία της συνολικής υποδομής υδρογόνου», κατέληξε ο Seurat. «Τότε όλα θα ενωθούν και νομίζω ότι θα αλλάξουμε τον τομέα της κινητικότητας».