未來船舶會是什么樣?
據BBC報道,在全球經濟中鹦筹,貨物運輸是至關重要的環(huán)節(jié),然而船只卻讓已被污染的地球環(huán)境雪上加霜以睦。英國BBC盤點了許多奇妙的設計方案泌醋,有些聽起來就像天方夜譚。
在美國加州圣迭戈市滤钠,一名工程師坐在他的電腦前赌拒,并握著面前桌子上的操縱桿。他不是在玩電子游戲意澡,而是在駕駛行駛在數千公里外蘇格蘭海岸附近的一艘大型貨船昙椭。這名工程師的操縱桿通過衛(wèi)星直接與貨船相連,使他能夠精確地控制船的運動蒜丙,完全通過手動遙控因饥。他仔細觀看著屏幕上虛擬貨船的位置變化。與此同時溯童,船上其他負責監(jiān)督測試的工作人員也在緊盯著他們的設備请立,并感覺船在他們腳下擺動。
這項長達4個小時的實驗中是芬蘭能源技術公司W?rtsil?主導的求馋,工程師們可以在半個地球之外操控貨船捐憔。W?rtsil?認為,未來的智能船只將允許船主更有效地控制船只的運動迫筑,減少燃料消耗和碳排放宪赶。這是個雄心勃勃的想法,可以幫助應對21世紀的重大挑戰(zhàn)脯燃。在這個挑戰(zhàn)中搂妻,我們在全球貿易中更加緊密地聯(lián)系在一起,但同時也面臨著氣候變化的威脅辕棚,它可能改變天氣模式欲主、海平面高度,并嚴重影響貨物運輸過程逝嚎。
更令人感到興奮的是扁瓢,未來船舶可能不再需要船長,可以被電腦在數千公里之外控制,甚至無需人類干預引几。
圖2:在沒有人類指導的情況下昧互,未來的貨船可以自行穿越海洋。而且就像玩電子游戲那樣伟桅,它們可以在數千公里外被遠程控制
航運業(yè)是個龐大的行業(yè)乐慌,但它并不以高科技聞名。如今泣幼,世界各地的許多船只都是笨重的、耗油的巨型貨船燃悍,它們多年來都沒有發(fā)生根本性的變化几垃。船舶設計在不久的將來會有很大的改變嗎?我們已經在更多陸地交通工具上采用的自動化(產品庫 求購 供應)也能被應用在海浪中行駛的船上嗎箭瘫?
圖3:這是未來被人遠程遙控的貨船渲染圖劈狼,某種程度的自動化可以降低航運成本
對世界船舶進行更新的一大動力源自對污染危害的認識加強。事實上猩吕,16艘最大的船舶產生的溫室氣體就與地球上所有汽車的排放總量相當艺崔。當然,大公司也在尋找利潤最大化的方法脸掘。W?rtsil?的數字主管安德烈·莫爾甘特(Andrea Morgante)承認藕壹,在某種程度上,W?rtsil?的實驗短期內無法成為現(xiàn)實中的常態(tài)纷臊。但是椿访,由于船主可以通過減少船員降低成本,他相信這種方法有很大潛力虑润。
莫爾甘特說:“你可以想象一些新型的拖船(船型 船廠 買賣)成玫,它們都可以遙控,用來支持港口中的船只拳喻】薜保”事實上,挪威的Kongsberg公司已經在與其他公司合作冗澈,測試和部署無需人類干預钦勘、完全自動化的船舶。這家公司正在開發(fā)兩艘船渗柿,分別是Hr?nn號和YARA Birkelandhrnn號个盆。其中,YARA Birkelandhrnn號是長達80米的集裝箱貨船朵栖,它將完全采用電動動力颊亮,并計劃在2018年下半年投入使用。Kongsberg的自動化主管彼得·杜(Peter Due)對測試船舶上傳感器(產品庫 求購 供應)的準確性大加贊賞。
彼得解釋說:“這個系統(tǒng)甚至可以看到啤酒罐终惑。雖然你不知道是Heineken還是Carlsberg品牌沸根,但是你可以看到附近水里的啤酒罐在靠近。機器學習訓練可讓系統(tǒng)知道哪些物體是最重要的诊拦,應該避開瘟百。海鷗是不需要警惕的目標,但如果你發(fā)現(xiàn)游泳的人霹糜,系統(tǒng)會意識到這一點掺变,并采取相應的行動〈敬郏”
南安普敦大學最近的發(fā)布報告指出帆骗,由于技術成本的下降和某些航運領域勞動力短缺,自動化船舶正以超過預期的速度到來些援。但是正如彼得所指出的那樣的席,如國際海事組織(IMO)這樣的機構可能需要幾年時間來設計和制定允許自自動化船舶在公海上航行的規(guī)定。然而准徘,在某個國家的水域內赁至,當地法律可能更快地允許采用這類系統(tǒng)。
將來洛退,不管誰在駕駛未來船只(可能是人類或是機器人)瓣俯,大型、碳排放高的商業(yè)船舶的設計將會改變兵怯。這是這些重要運輸方式可以減少它們對地球影響的另一種方式降铸。舉例來說,可以用復合材料建造船只摇零,比如玻璃纖維和塑料推掸,這可以極大地減輕船只的重量,從而提高燃油效率驻仅,并增加貨物的容量谅畅。
圖4:Yara Birkeland號將于明年完工,據稱它是世界上第一艘實現(xiàn)自動化的運輸船
歐盟最近推出了一個“纖維船”項目噪服,為超過50米長的貨船開發(fā)復合材料船體毡泻。挪威船級社(位置聯(lián)系)(DNV)項目經理、船舶設計教授沃爾克·波特拉姆(Volker Bertram)表示粘优,對于包括客船(船型船廠 買賣)在內的許多船只來說仇味,這可能會帶來更多好處。但他補充說去谈,對于更大的船舶來說区为,尤其是那些運輸沉重貨物的貨船來說喇纬,鋼鐵可能仍然是首選的材料。他解釋說:“如果你有一艘油輪嫂衅,而油輪重量的90%都是貨物凯书,那么就沒有多少動力去以更輕型材料來建造它」嗔洌”
圖5:在21世紀咬恨,海洋中充斥著大量以使用化石燃料為主的貨船,這加劇了氣候變化文鸽,而未來船只可能以太陽能為動力
總部設在日本的Eco Marine Power公司正在開發(fā)一種可以安裝在貨船上的太陽能電池板邀漩。該公司首席技術官格雷格·阿特金森(Greg Atkinson)說:“當我們第一次開始嘗試的時候,將太陽能板放在剛性的帆上是不可能的纹词,但技術總是在改進令消,成本也在下降⌒迹”他說,許多大型貨運船只仍然需要引擎和傳統(tǒng)燃料漏设,但是風能和太陽能可以減少化石燃料的消耗墨闲。在可再生能源方面,他認為80%的能源將來自于風帆的作用郑口,還有20%來自于太陽能電池板鸳碧。
Eco Marine Power公司希望在大型散裝貨輪上對其系統(tǒng)進行試驗,這種大型商業(yè)貨船可以運送鐵礦石犬性、煤炭或谷物等貨物瞻离。阿特金森解釋說:“這些船是使用這項技術的最佳目標,它們的航行速度相對較慢乒裆,他們在有時候在更有利的風力領域航行套利。”
世界其他地方也有類似的系統(tǒng)鹤耍,他們計劃用開發(fā)出配有剛性帆的貨船肉迫,這種貨輪能容納2000輛汽車。但是稿黄,像這樣的設計還有額外的成本喊衫,而且確實存在風險。當然睡谒,剛性帆在大風中是很危險的湘搀,尤其是它們在甲板上或下方不能輕易折疊的時候。但波特拉姆指出榆墅,數字技術正在幫助船舶設計者渐仓,幫助他們更精確地模擬船只在不同海上環(huán)境下的表現(xiàn)熔淘。他認為,節(jié)省能源效率可能加速航運業(yè)創(chuàng)新楷首。
3D打印技術等技術可能會改變某些船舶部件的生產方式韧仓。最近,荷蘭鹿特丹多家船運公司組成的財團推出一個3D打印螺旋槳(產品庫 求購 供應)原型俘汹。對于世界上最大船舶的所有者來說臊链,如果零部件在海上損壞,需要更換苇均,在船上3D打印部件可能是一個很有吸引力的前景侄掠。
未來這些船只將像玩具那樣,可被遙控駛過海洋溯鱼;它們使用未來材料制造钻哩,這些材料可大幅減少排放;此外肛冶,它們可能由太陽能驅動街氢。它們將成為海上的龐然大物,并永遠改變地球的海洋表面睦袖。
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