تبلیغات
SeaTrade & Transport - مطالب محیط زیست دریایی
پنجشنبه 23 شهریور 1396  11:32 ق.ظ    ویرایش: چهارشنبه 29 شهریور 1396 12:15 ب.ظ

 

 

 تانكرهای بدون آب توازن


در سال های اخیر اقدامات زیادی به منظور استفاده از تكنولوژی های سازگار با محیط زیست در صنایع كشتیرانی صورت گرفته است. اخیرا DNV طرح ابداعی جدید خود در رابطه با كشتی های VLCC موسوم به Triality را ارائه كرده است كه در واقع كشتی با سوخت LNG بوده و با توجه به ساختار بدنه بی نیاز از سیستم آب توازن می باشد. این كشتی بعلت استفاده از گاز برای سوخت، آلودگی هوای بسیار كمی تولید می كند. همانطور كه از نام این طرح پیداست دستیابی به سه هدف را ممكن می سازد كه عبارتند از:

به لحاظ زیست محیطی بسیار برتر از انواع تانكرهای حمل مواد خام می باشد، راه حل ارائه شده توسط آن امری عملی و براساس علوم موجود است و در نهایت به لحاظ مالی نسبت به انواع حمل كننده های سنتی كه از سوخت سنگین استفاده می كنند بسیار جذابتر است.

مدیر عامل DNV هنریك اُ.مادسن می گوید:« من معتقدم كه گاز بزودی سوخت رایج در كشتی های تجاری خواهد شد. در سال 2020 اكثر مالكان، كشتی هایی را سفارش خواهند داد كه از سوخت گاز طبیعی مایع (LNG)استفاده كند. بعنوان یك موسسه شناخته شده طبقه بندی، DNV موظف است كه شیوه های محیط زیست دوستانه ی بیشتری را برای صنعت كشتیرانی بیابد، و آنچه امروز ما بعنوان نوآوری در عرصه كشتی های تانكری حمل نفت خام انجام داده ایم باعث افتخار من است.»

 

آسیب رسانی كمتر به محیط زیست


با مقایسه طرح جدید Triality و طرح های مرسوم در تانكرهای حمل نفت خام متوجه می شویم كه هر دو دارای طیف عملیات مشابه هستند ولی در طرح جدید تانكرهای VLCC :

 

  • انتشار  COx 34 درصد كمتر است.
  • حذف كامل نیاز به آب توازن
  • حذف كامل تخلیه شدن بخار حاصل از كالا (venting of cargo vapors)
  • 25 درصد صرفه جویی در مصرف انرژی

آسیب رسانی كمتر همچنین می تواند برای ساكنان بنادر و مناطقی كه در مجاورت مسیرهای پر ترافیك كشتیرانی زندگی می كنند مفیدباشد زیرا 80 درصد انتشار اكسید نیتروژن و بیش از 95 درصد اكسید گوگرد و ذرات معلق در هوا را كاهش می دهد.

 

عدم وجود آب توازن


در تانكرهای مرسوم امروزی در شرایطی كه كشتی بدون بار در حال سفر است باید از آب توازن جهت غوطه وری مناسب و داشتن آب خور كافی جهت جلوگیری از برخورد به كف دریا استفاده می شود. در واقع این طرح با بدنه V شكل میزان سطحِ در تماس بدنه با آب را كاهش می دهد و با توجه به نحوه تقسیم بندی تانكها در داخل آن نیازی به آب توازن ندارد و بسیار كاراتر از طرح های كنونی است.

یك كشتی VLCC در شرایط بدون بار حدود 80 الی 100 هزار تن آب دریا را با خود حمل می كند كه حاوی موجودات اكوسیستم محل آبگیری كشتی هستند و وقتی این آب در محل دیگری جهت بارگیری تخلیه می شود این موجودات زنده بیگانه می توانند باعث ایجاد تغییر یا نابودی اكوسیستم جدید شوند. بعلاوه باید هزینه های حمل این میزان آب و نگهداری از تانكهای توازن را نیز به این مسئله افزود.

طرح Triality می تواند در طول یك سفر حدود پانصد تن از كالای(مایع) تبخیر شده را جمع آوری نموده و دوباره به حالت مایع درآورد. این گاز مایع شده سپس در تانكهای مخصوص روی عرشه ذخیره می شوند و بیش از نیمی از آن بعنوان سوخت بویلرها در طول عملیات تخلیه كالا مورد استفاده قرار می گیرد و می توان باقی مانده آنرا به درون تانكهای كالا منتقل كرده یا در طول عملیات تحویل كالا به ساحل به آنان تحویل داد.

 

برتری كشتی دوستدار محیط زیست به لحاظ هزینه ساخت


 هنگامیكه بحث هزینه های اضافی ساخت كشتی طبق طرح جدید و كاهش هزینه عملیات به میان می آید نتیجه گیری هنریك اُ.مادسن كاملا روشن است: « امكان توسعه كشتی با برتری به لحاظ زیست محیطی و سودآوری به طور همزمان ممكن است. برآورد ما افزایش 10 الی 15 درصدی در هزینه ها برای ساخت كشتی طبق طرح جدید Trilaty در مقایسه با VLCC سنتی می باشد. با این وجود ما كاهش 25 درصدی هزینه ها در طول چرخه زندگی كشتی Triality نسبت به طرح های مرسوم را برآورد می كنیم. من معتقدم كه كشتی های Triality تا سال 2014 از كارخانه های كشتی سازی روانه دریا خواهند شد.»


   


نظرات()  
پنجشنبه 16 شهریور 1396  11:59 ق.ظ    ویرایش: چهارشنبه 29 شهریور 1396 12:18 ب.ظ

از آنجایی که این مقالات در چند سال گذشته ترجمه و جمع آوری شده است ممکن است کمی از نظر اطلاعات تغییر کرده باشد. بنابراین امیدوارم در صورت نیاز به استفاده در پایان نامه ها و مقالات از اخبار و فناوری های جدید نیز مطلع شوید.

 

محققان دانشگاه میشیگان بر روی یک طرح جدید برای کشتی های کالابر کار می کنند که می تواند منجر به حذف تانک های آب توازن و در نتیجه جلوگیری از جابجایی موجودات از یک مکان در دریاها به جاهای دیگر شده و باعث بروز مشکلات زیست محیطی شوند.

در Grate Lake حداقل 185 نوع آبزی غیر بومی شناسایی شده است و آب توازن بعنوان عامل اصلی این مسئله عنوان شده است. به همین علت نیز، قوانین جدیدی وضع شده است مثلا اینکه کشتی ها باید پیش از ورود به مناطق بندری و ساحلی در آبهای آزاد اقدام به تخلیه و آبگیری مجدد تانک های آب توازن نمایند تا از این جابجای آبزیان و صدمه به محیط زیست جلوگیری شود. البته باید عنوان کرد که این مسئله تنها یک راه حل موقت است و نمی تواند راه حل نهایی باشد.

بعضی از سازمانها هم عنوان می کنند که باید کشتی ها و حمل کنندگان را از طریق قوانین مجبور کرد تا سیستم های استریلیزه را روی عرشه نصب کنند تا موجودات خارجی آبهای توازن را نابود سازند. البته این سیستم ها نیز بسیار پر هزینه هستند. در این سیستم ها از فیلتر پرتوافکنی ماوراء بنفش، آفت کش های شیمیایی و دیگر تکنولوژی ها استفاده می شود و هزینه ای بالغ بر 500 هزار دلار را در بر دارد.

مایکل پارسون استاد طراح کشتی و موتورهای دریایی که در امر رهبری این پروژه همکاری می کند، می گوید: "مفهوم کشتی با "آب توازن در جریان(Ballast free ship)" یک پیشنهاد جایگزین نوید بخش است که می تواند موجودات زنده ای را که سعی در مسافرت مجانی با کشتی دارند، بدون نیاز به تجهیزات استریلیزه گرانقیمت از این چرخه حذف کند".

 

 

عکس 1:کشتی ها هنگامی که محموله ای ندارند اقدام به آبگیری برای حفظ تعادل کرده و هنگامی که در حال بارگیری محموله هستند آب توازن را تخلیه می کنند که این تخلیه شامل مقادیر زیادی آب و هر چیز دیگری که همراه آن است از جمله میكروب های بیماری زا تا جانوران نرم تن و ماهی ها می شود. در تصویر بالا نمونه ای از سیستم آب توازن کنونی یا سنتی را مشاهده می کنید.

 

آب دریای محلی

طرح آب توازن در جریان اجازه می دهد که آب به درون بدنه کشتی جریان یابد و سپس از خروجی های عقب کشتی خارج شود. بعلت اینکه جریان آب درون بدنه، همیشه از آب محلی (آب محل یا مکانی که کشتی در آن قرار دارد) می باشد کشتی هیچگونه آبزی بیگانه ای را از طریق آب توازن جابجا نمی کند.  

 

 

پارسون می گوید: "هیچ معجزه ای صورت نگرفته است. اما کشتی با آب توازن در جریان توانایی بالقوه پیروزی در میدان اقتصادی را در حالیکه مسئله آب توازن به شدت مورد توجه است را دارا می باشد".

کشتی ها هنگامی که محموله ای ندارند اقدام به آبگیری برای حفظ تعادل کرده و هنگامی که در حال بارگیری محموله هستند آب توازن را تخلیه می کنند که این تخلیه شامل مقادیر زیادی آب و هر چیز دیگری که همراه آن است از جمله میكروب های بیماری زا تا جانوران نرم تن و ماهی ها می شود.

بجای اینکه کشتی ها آبهای بالقوه آلوده را در طول اقیانوس حمل و نقل کرده و سپس آن را در بندر Grate Lake تخلیه کنند، یک کشتی با سازوکار  آب توازن در جریان می تواند یک جریان همیشگی از آب دریای محلی به درون شبکه لوله های بزرگی که "Trunk (شاه لوله)" خوانده می شود ایجاد کند که از سینه به پاشنه کشتی و در زیر خط آب جریان دارد.

پارسون می گوید: "از بعضی از لحاظ بیشتر شبیه زیر دریایی است تا یک کشتی حرکت کننده روی سطح آب. ما بخشی از بدنه را به روی دریا باز می کنیم و جریان آرامی را به درون شاه لوله ها(Trunks) از سینه به پاشنه هدایت می کنیم. شما بطور دائم جریان رفت و برگشتی آب به کشتی دارید و همیشه از آب محلی آبگیری می کنید نه اینکه آب یک نقطه از دنیا را به نقطه ی دیگر دنیا منتقل کنید".

مفهوم کشتی با آب توازن در جریان در سال 2001 پذیرفته شد و در سال 2004 به ثبت شد. این راه حل جدید تنها برای کشتی های جدید ارائه شده است.

با تامین مالی موسسه تحقیقات دریایی Grate Lake ، پارسون و همکارانش یک مدل چوبی 16 فوتی(4.877 متری) از یک کشتی فله بر اقیانوس پیما با 250 هزار دلار ساختند تا این ایده را مورد آزمایش قرار دهند.

این آزمایش در مخزن شبیه سازی (towing tank) آزمایشگاه هیدرودینامیک دریایی دانشگاه میشیگان که یکی از قدیمی ترین تسهیلات در نوع خود است و تحت مالكیت موسسه ی آموزشی U.S می باشد انجام شد.

علاوه بر کمک موثر در طراحی، نتایج حاصل از دور آخر آزمایشات مخزن و شبیه سازی های کامپیوتری نشان داد که طرح کشتی با آب توازن در جریان می تواند مزایای بسیاری را ارائه کند. این طراحی صرفه جویی های قابل توجهی را – همانند کاهش انرژی لازم برای حرکت کشتی تا حدود 7.3 درصد را نمایان ساخته است.

برای یک فله بر 650 فوتی (198.12 متری) که 32000  تن کالا را از Grate Lake به اروپا و برعکس حمل می کند، در طول یک سفر رفت و برگشت تقریبا هزار دلار صرفه جویی در مصرف سوخت ایجاد می شود.

ذخیره انرژی

پارسون خاطر نشان می سازد: "مهندسان سعی در اثبات و توضیح این قضیه دارند که عبور جریان آب از سینه به پاشنه کشتی و خروج از آن باعث  هموار سازی جریان به سمت پروانه کشتی شده و منجر به عملکرد موثرتر پروانه و در نتیجه کاهش مصرف سوخت تا 150 هزار دلار می شود".

 

 

عکس 3:  مدل ساخته شده از یک فله بر تردد کننده در Grate Lake 

او همچنین می گوید: "این کاهش مصرف انرژی بسیار عظیم است و به سختی، این بهبود در مصرف انرژی قابل باور است و ما مجبوریم این حقیقت اظهار شده توسط خود را اثبات کنیم".

ساخت یک فله بر اقیانوس پیما حدود 70 میلیون دلار هزینه می برد. هزینه ساختار اضافی طرح آب توازن در جریان (برای فولاد اضافی بدنه، دریچه های جدا کننده شاه لوله ها(Trunks)، لوله کشی و جوش کاری) بسیار کم تر از نصب سیستم فیلتر آب توازن می باشد.

محققان برآورد کرده اند که طرح جدید می تواند صرفه جویی اقتصادی برابر حدود 450 هزار دلار سرمایه خالص برای هر کشتی داشته باشد. با در نظر گرفتن صرفه جویی در مصرف سوخت مورد انتظار، کل هزینه حمل کالا می تواند تا حدود 2.55 دلار برای هر تن کاهش یابد.

میل شیدیس کاتنیس (Militiadis kotinis) مهندس دانشکده دریاییSUNY در رابطه با طرح آب توازن در جریان گفت: "به نظر می رسد در مقایسه با دیگر سیستم های عملیاتی آب توازن، این یک گزینه مناسب است".

بنابراین علاوه بر مشخص شدن قابلیت بکارگیری این تکنیک طی آزمایشات، مزایای اقتصادی چون کاهش هزینه های عملیاتی و همچنین برطرف شدن معزل جابجایی آبزیان و خطر آن برای محیط زیست از طریق این تکنولوژی برطرف خواهد شد.


   


نظرات()  
  • کل صفحات:4  
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  •   

SeaTrade & Transport

زكات علم آموختن آن به دیگران است