Đan Mạch: Tiết kiệm năng lượng cho những tàu chở công-ten-nơ cũ

Quỹ Công nghệ tên tiến quốc gia Đan Mạch vừa đầu từ 5 triệu DKK vào một dự án hợp tác giữa MAN Diesel & Turbo, Maersk Line và Trường Đại học kỹ thuật của Cục Công nghệ Kỹ thuật Đan Mạch.

Giá dầu tăng đã ảnh hưởng rất lớn đến các tàu công-ten-nơ vận chuyển hàng hoá quy mô lớn, buộc chúng phải chạy chậm lại nhằm tiết kiệm nhiên liệu trong những chuyến đi vòng quanh thế giới.

Tuy nhiên, tốc độ chậm hơn đồng nghĩa với hao mòn hiệu suất của động cơ và các thành phần khác, và kết quả là cả động cơ và cánh quạt đều không hoạt động ở trạng thái tối ưu. Do đó, các đội tàu hiện có cần được trang bị một công nghệ mới giúp tối ưu hoá năng lượng ở tốc độ thấp, đồng thời giảm thiểu phát thải khí nhà kính.

Hiện đã có nhiều công nghệ mới cho phép chế tạo tàu mới tiết kiệm năng lượng song vẫn chưa có những giải pháp hiệu quả đối với hàng nghìn thuyền cũ đang vận chuyển hàng hoá trên khắp thế giới.

Vì vậy, MAN Diesel & Turbo, Maersk Line và DTU Mekanik đã cùng tập hợp những nỗ lực của họ để phát triển một  công nghệ mới và một thiết kế cánh quạt mới, tương thích với các tàu container hiện có. Điều này tương đương với việc cải tạo một căn nhà cũ nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng: lắp đặt lò hơi mới, thay thế các cửa sổ, xây dựng lại hệ thống cách nhiệt,...

Hệ thống động cơ của một chiếc tàu container đòi hỏi có sự tương tác cao giữa thân tàu, cánh quạt và động cơ của chính nó. Vì vậy, chúng ta không nhất thiết phải thay thế động cơ cũ bằng một động cơ mới tiết kiệm năng lượng hơn. DTU Mekanik cùng với MAN Diesel & Turbo - người thiết kế động cơ hai thì và cánh quạt – chế tạo một công cụ có khả năng tính toán sự tương tác giữa ba thành phần sao cho nó có thể tùy chỉnh các giải pháp tối ưu cho mỗi loại tàu.

"Để tái thiết kế cánh quạt và động cơ, điều quan trọng là bạn cần phải biết chính xác những điều kiện liên quan đến các tàu cá. Do đó, chúng ta phải sửa đổi các công cụ tính toán. Cụ thể, chúng tôi đã thay thế công cụ tính toán hiện cơ bằng một công cụ mới có khả năng mô hình hoá sự tương tác giữa con tàu và cánh quạt, từ đó chúng tôi có thể đưa ra những thiết kế phù hợp nhất đối với các tàu hiện có," Poul Andersen của DTU Mekanik cho biết.

Nếu dự án này thành công, tham vọng của nhóm nghiên cứu là thử nghiệm mẫu cánh quạt này trên biển để có được những hiểu biết sâu sắc hơn. Đây là tiêu chuẩn quyết định đến việc đưa mẫu thử vào sản xuất thương mại và vận hành trên thực tế.

"Chúng tôi liên tục gặp phải những thách thức trong quá trình vận hành đội tàu biển của mình và đang tìm cách làm cho các đội tàu hiện có trở nên hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn. Đây là dự án duy nhất theo hướng tiếp cận toàn diện của chúng tôi nhằm đem lại thiết kế cánh quạt và động cơ hoạt động tối ưu trong môi trường tốc độ thấp. Cụ thể, tham vọng của Maersk Line là tiết kiệm 10-20% năng lượng. Có thể nói, dự án này là một cơ hội tuyệt vời để tăng cường hợp tác giữa Maersk và các nhà cung cấp chính”, Niels H. Bruus, Trưởng bộ phận Tối ưu hoá và Đổi mới toàn cầu của Maersk Line.

Anh Tuấn (Theo Maersk Line)