Möjligt att frakta 7 000 bilar med segelfartyg – om farten sänks

2020-01-15 12:56  

Körs bilfartyget i 10 i stället för 17 knop funkar segel utmärkt, visar Wallenius Marines modeller. Men lasermätningar har krävts för att förstå hur vinden egentligen beter sig till havs.

När rederiet Wallenius Wilhelmsen i dag fraktar fordon görs det exempelvis med ett fartyg i den nya så kallade Hero-klassen, som står för High Efficiency RoRo (roll on-roll off).

Fartyget är 200 meter långt, 36 meter brett och rymmer drygt 7 000 bilar. Det konsumerar 40 ton fossilt bränsle om dagen och kör i 17 knop, motsvarande 31 kilometer per timme.

Men framtiden kan se annorlunda ut. Allt fler rederier blickar nu mot segel som ett sätt att sänka utsläppen. 2018 beslutade FN:s sjöfartsorganisation IMO att utsläppen från sjöfarten ska minska med hälften till 2050 jämfört med 2008.

3 MW räcker för 10 knop

Fartygsdesignfirman Wallenius Marine utvecklar just nu ett segelfartyg med plats för 7 000 bilar. Det förutsätter dock att hastigheten sänks. Att segla det i 17 knop skulle kräva 10 MW effekt för framdrift. Sänks hastigheten till 10 knop kan det räcka med 3 MW – och då blir det plötsligt segel en möjlig lösning.

Projektet kallas WPCC (Wind Powered Car Carrier) och görs i samarbete med bland anda Kungliga tekniska högskolan (KTH), marinteknikföretaget SSPA och rederiet Wallenius Wilhelmsen. Trafikverket beviljade i fjol 27 miljoner kronor till projektet. Målet är kommersiell drift redan 2025.

Läs mer: Båtarna större miljöbov än flygen: ”Dubbelt så höga bränsleförbrukningar”

Under Transportforum i Linköping i förra veckan berättade projektledarna Mikael Razola och Carl-Johan Söder om hur det ska gå till.

Genom att utrusta fartyget med segel och solceller kan energiåtgången – och därmed klimatpåverkan – minskas med mer än 90 procent.

8 000 kvadratmeter segelyta

De insåg snabbt att en modell över fartyget och omgivningen var helt nödvändigt för att förstå de aero- och hydrodynamiska förutsättningarna. 8 000 kvadratmeter segelyta innebär stora förändringar jämfört med ett konventionellt fartyg. I arbetet med modellen bidrar framför allt KTH.

– Det är också viktigt att veta hur vinden beter sig mellan havsytan och 100 meter över den. Det vet man inte i dag. Därför har vi satt utrustning för lasermätning på ett fartyg som seglar över Atlanten. Då kan vi få bättre koll på vilka designbeslut vi behöver ta, berättar Mikael Razola.

Läs mer: Stora utmaningar väntar sjöfartens miljöpåverkan

Besluten kan till exempel handla om mastens överdel ska vara vridbar i förhållande till underdelen. Detta för att seglet bättre ska kunna fånga upp höjdmässiga variationer i vinden.

Mikael Razola och Carl-Johan Söder, projektledare för WPCC på Wallenius Marine. Foto: Johan Kristensson

Genom modelleringen av drygt 100 Atlantöverfarter gjorda under ett helt år har olika medelvärden för en helt och hållet segeldriven färd beräknats. Som referens har ett motsvarande motordrivet fartyg framfört i tio knop använts.

Dieselfartyg: 2,73 terajoule – Segelfartyg: 0,2 terajoule

Det dieseldrivna fartyget använder under en överfart 2,73 terajoule fossil energi (eller 758 MWh beroende på vilken enhet man föredrar). Som jämförelse genererar ett vindkraftverk ungefär tio gånger så mycket elenergi under ett år.

Effektbehovet uppgår till 2,6 MW för framdrift och 0,3 MW för övrig utrustning ombord, exempelvis besättningens hotelldel. Överfarten tar i snitt 11,1 dygn med relativt liten spridning i ankomsttid.

Ett av Wallenius Wilhelmsens konventionella bilfraktfartyg i Hero-klassen, döpt till Titus. Foto: Wallenius Wilhelmsen

Segelfartyget gör också resan på i snitt elva dygn men har då förbrukat endast 0,2 TJ energi, alltså en minskning med 93 procent. Den använda vindenergin ingår inte i den siffran. De 0,2 TJ som krävs går åt till att bland annat driva hotelldelen och annan utrustning ombord. Energibehovet kan i princip genereras av solceller. Effektbehovet har uppskattats till 0,2 MW.

Läs mer: Här är svenska tankfartyget med sikte på att bli fossilfritt

Mätt i hastighet över havsbotten kommer segelfartyget att behöva köra i snitt 12,1 knop eftersom variationer i vindriktning gör att det inte kan hålla rak kurs (i praktiken kan inte heller det motordrivna fartyget köra helt rakt eftersom det måste anpassa sig till oväder).

Resultatet blir dock en stor spridning i ankomsttid för segelfartyget, påpekar de båda projektledarna.

Sannolikt en hybridlösning

Sannolikt blir det därför någon form av hybridlösning mellan motor- och segelfartyg, vilket också är en fråga om säkerhet till sjöss.

Den största utmaningen i projektet handlar dock vare sig om teknik eller väder – utan om att få transportköparna att acceptera ett långsammare fartyg.

Konceptskiss av Wallenius Marines vinddrivna bilfraktfartyg. Foto: Wallenius Marine

– Vi jobbar just nu med Wallenius Wilhelmsen för att få biltillverkarna att vilja sätta sina bilar på en båt som går i 10 knop i stället för 17, säger Carl-Johan Söder.

Åtminstone svenska konsumenter tycks vara benägna att vänta längre på en vara om transporten utförs miljövänligare. Sjöfartsverket publicerade nyligen en enkät gjord bland 1 000 svenskar. 68 procent svarade att de kan tänka sig längre transporttid om den är klimatsmart. 12 procent svarade nej, 20 procent vet ej, rapporterar Sjöfartstidningen.

Dyrare transportkostnad trots segel

Trots att vindenergin inte kostar något tror Wallenius Marine att transportkostnaden blir ungefär samma eller något högre för det vinddrivna fartyget jämfört med ett motordrivet.

– Kostnaden beror på hur många fartyg som sätts in och inom vilket system. Utvecklings- och produktionskostnaden blir så klart högre men den ska slås ut på 20–25 år. I slutänden är det bränslepriset som avgör. Och i dag är det svårt att konkurrera med det, säger Carl-Johan Söder.

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt