الصين تطور تقنية تحيط السفن بالفقاعات لتوفر في الوقود اللازم لإبحارها

نجح باحثون صينيون في اختبار نظام جديد لتقليل مقاومة الماء للسفن أثناء الإبحار، موفراً نحو 5% من استهلاك الطاقة الصافي خلال تجربة تشغيلية استمرت 5 أشهر على ناقلة للمنتجات النفطية والمواد الكيميائية تبلغ حمولتها 50 ألف طن.

ويعمل النظام، الذي طوره معهد شنغهاي لتصميم وأبحاث السفن التجارية، على ضخ الهواء المضغوط باستمرار أسفل الهيكل الملامس للماء لتكوين طبقة من الفقاعات الدقيقة تقلل الاحتكاك بالمياه المحيطة، فيما يُعرف بتقنية "التزييت بالفقاعات".

وقد استلهم الباحثون الفكرة من الطوربيدات فائقة التجويف التي تستفيد من تكوين غلاف غازي حولها لتقليل مقاومة الماء وزيادة السرعة.

يمكن لهذه التقنية أن تساعد مشغلي السفن على خفض استهلاك الوقود دون الحاجة إلى تغيير أنظمة الدفع الأساسية لسفنهم. وتُعد نسبة التوفير البالغة 5% كبيرة في قطاع الشحن البحري، إذ إن ناقلة من هذا الحجم تستهلك عادة نحو 20 طناً من الوقود يومياً، ما يعني توفيراً يقارب طناً واحداً من الوقود يومياً.

يقوم النظام بضخ الهواء المضغوط باستمرار أسفل هيكل السفينة، مما يشكل طبقة من الفقاعات الدقيقة بين الهيكل ومياه البحر، مكوناً مزيجاً من الغاز والسائل حول الهيكل يقلل من مقاومة الاحتكاك، ولذلك تحتاج السفينة إلى طاقة دفع أقل للحفاظ على سرعتها.

وهذا هو الجيل الثاني من نظام تزييت الفقاعات الذي يطوره المعهد، وقد بُني على نسخة سابقة جرى اختبارها على متن سفينة حاويات بسعة 1800 حاوية نمطية في أبريل 2022. وبدأ تطوير النظام المحدّث في الشهر التالي مباشرة. وتتضمن النسخة الجديدة بنية محسّنة لإمداد الهواء تهدف إلى تقليل استهلاك الطاقة في الضواغط، إلى جانب قدرات تحكم ومراقبة آلية، إذ يقوم نظام التحكم الذكي بضبط كمية الهواء المتدفق أسفل الهيكل وفقاً لسرعة السفينة وغاطسها، بينما يراقب نظام الدعم التشغيلي الرقمي كفاءة الطاقة ويحللها في الوقت الفعلي.

وصُمم النظام ليتوافق مع مختلف أنواع السفن التجارية وتقنيات الدفع. ووفقاً للمعهد، يمكن استخدامه مع السفن العاملة بالغاز الطبيعي المسال، والكهرباء، والميثانول، والأمونيا. كما يجري تجهيز سفينة حاويات جديدة بسعة 3300 حاوية نمطية بهذا النظام، ما قد يسهّل اعتماده على نطاق أوسع بعد التحقق من كفاءته في توفير الطاقة على مختلف تصاميم الهياكل وظروف التشغيل.