利用巨大的外罩减小风阻
环保船采用了各种各样的节能技术。其代表例子之一,就是可减小航行时船体正面承受的风压以及流经船底的海水阻力的技术。
三菱重工业公司建造的“豌豆型”环保船是可减小空气阻力的液化天然气(LNG)运输船。通常的液化天然气船是在甲板上并排设置4个巨大的球形储罐,其形状容易受到风压阻力。而豌豆型环保船利用一个巨大的外罩覆盖4个球形储罐,减小了空气阻力。
因其外罩就像豆荚一样,而球形储罐像豌豆粒一样收纳于内部,因此命名为豌豆型。除了采用空气阻力较小的形状,还进行了船体轻量化、采用高效蒸汽涡轮等,通过组合各种技术,使燃效改善了2成以上。
三菱重工目前已经接到5艘这种船舶的订单。将在2014年度以后,陆续向大阪燃气公司集团中的液化天然气船运营公司等交货。
2013年1月1日,JFE控股公司旗下的环球造船公司与IHI公司的子公司IHI联合船舶公司(IHI Marine United)进行业务整合,成立了日本造船联合公司(Japan Marine United)。新公司计划建造的新一代集装箱船“e-Future 13000C”将采用独特的形状,在船头安装可分流正面来风的流线形“发动机罩”,船底涂上与海水之间的摩擦阻力较小的特殊油漆。
虽然目前尚处于构想阶段,但据称与现有集装箱船相比,燃效可改善3成。
乘着气泡飞快前进
作为可减小海水阻力的方法,在船底制造空气膜的技术开发也取得了进展。例如,三菱重工已经投入实用的“三菱空气润滑系统(MALS)”。
配备三菱空气润滑系统的船舶底部设置有多个空气出风口,由此吹出空气产生大量气泡,覆盖整个船底。通过在船底与海水之间形成空气膜,可减小摩擦阻力,有助于实现节能。
在制造气泡时虽然需要运转鼓风机,但推进船舶所需的引擎能耗要比以前少。如果在航行时制造出厚度为7毫米的空气膜,消费及节约的能耗相抵之后可节能13%。
采用三菱空气润滑系统的重载运输船于2010年开始航行。2012年9月,采用该系统的客轮投入航运。全球造船公司都在关注该技术。三菱重工船海技术统管部副部长上田直树透露:“韩国造船公司提出了希望提供三菱空气润滑系统相关技术的请求。”
三菱重工、川崎重工业公司及日本海洋联合公司(Japan Marine United Corporation)等各家造船公司正在努力研发的提高螺旋桨推进效率的技术,也会产生很大的节能效果。其中之一就是“对转螺旋桨”机制。
普通螺旋桨在旋转时会使海水形成漩涡。部分引擎能源会在形成漩涡时丧失。对转螺旋桨则是在螺旋桨后部,安装另一个用于调节水流的螺旋桨。这样便难以形成漩涡,推进力也会增强。
对转螺旋桨等高效率螺旋桨目前已经配备在许多船舶上。