Новые экологичные двигатели для яхт
Denis Korablev
  • 28.09.2021
  • 117

Новые экологичные двигатели для яхт

От начала промышленной добычи нефти и газа, прошло немногим более ста лет, а человечество оказалось перед угрозой самоуничтожения. Стремительное развитие промышленности, урбанизация общества и полное безразличие к окружающей среде, привели к глобальным изменениям климата на земле.

Промышленные предприятия выкидывают в атмосферу ядовитые отходы производства, нефтеперерабатывающие заводы производят миллионы тон бензина, который сгорая в карбюраторах двигателей миллионов машин, делают воздух ядовитым. Если добавить к этому списку хотя бы вред от химической промышленности и бесконтрольного уничтожения лесов, катастрофа окажется вполне реальной. Люди стали потребителями, и замкнулись в своих жилищах - ракушках. Чтобы каким-то образом ослабить негативное влияние человечества на планету, представители 160 государств приняли Киотское соглашение, регламентирующее выделение парниковых газов и выброс вредных веществ от работы двигателей внутреннего сгорания.

Производители автомобилей, в свою очередь, ввели жёсткие требования по ограничению вредных выбросов в атмосферу. Такие меры дали неплохой результат. Работая над новыми формами камер сгорания, улучшением качества впуска, изменив поршня, турбины, систему выхлопа и внедрив ещё массу технических решений, инженерам удалось уменьшить вредные выбросы более чем на 50%.

Но этого оказалось ничтожно мало, до такой степени Земля пострадала от человечества. Начался усиленный поиск альтернативных источников энергии, данных нам природой. Это солнце, воздух и вода - всё то, что предлагает море. И если ограничения Евро касаются двигателей автомобилей, то двигателя лодок тоже будут заменены. Такие проекты уже существуют и даже воплощены в жизнь. Директива европейских государств RCD (Regreational Craft Directive), принятая в начале 2000-х, предусматривает уменьшение воздействия двигателей внутреннего сгорания частных судов на окружающую среду.

В этой статье экспертами 2yachts приведены наиболее перспективные виды двигателей, которые придут на смену бензиновым и дизельным.

Гибридный двигатель

Такие типы двигателей уже прошли апробацию в автомобильной промышленности, и первые результаты их применения показали обнадёживающие результаты. Автомобильные гиганты Японии и Европы, в содружестве с производителями двигателей для судов (MTU, MAN, Volvo, Caterpillar), создали инновационный гибридный двигатель. Идея сочетать привычный дизель и электромотор была реализована в двигателе, работающем без шума и загрязнения.

Если такой гибрид не завязан на единый передаточный вал, электромотор и дизель могут работать автономно. Развивая линию гибридных двигателей, производители ведут активную работу по технологиям увеличения сохранения электроэнергии, полученной от дизель-генераторов, с последующим её использованием для обеспечения хода судна. От решения этой проблемы зависит автономность и скорость лодки с гибридным двигателем.

Электродвигатель

Использование энергии солнца для зарядки судовых аккумуляторов, очень перспективное направление для создания альтернативных силовых установок. Абсолютная экологическая чистота и бесшумность работы - основные преимущества электродвигателя. Примером успешного применения солнечных батарей в маломерном флоте, служит практическое использование двигателей нового поколения на лодках длиной не более 7 метров. Для двигателей мощностью до 1000 кВт необходимо большое количество аккумуляторов и генераторов.

Продолжая развитие этого перспективного направления, был создан и опробован в кругосветном путешествии катамаран Planetsolar, длиною 30 метров. Это плавание подтвердило, что без использования бензина или дизельного топлива, имея только электродвигатели, работающих от аккумуляторов и солнечных батарей (площадью 470 кв.м.), такой тип двигателей имеет перспективу применения в частном судоходстве. Уже сегодня ведутся работы по постройке яхт на 85, 115, и 135 футов, силовая установка которых состоит из солнечных батарей для питания бортового оборудования, в то время, как основная тяга будет осуществляться дизельным двигателем.

Электричество и "чистое" топливо

Основой такого двигателя служит преобразование химической энергии сгорания топлива (водорода), в электроэнергию. Кроме водорода, существуют установки с другим топливом - метанолом. Электродвигатель получает энергию через генератор постоянного тока, питающегося энергией топливных элементов. Перспективное направление получения дешёвой и экологически чистой энергии тормозится по причине сложности хранения и снабжения силовой установки, а также высокой цены топлива.

Пока ведутся работы по уменьшению себестоимости изготовления водородного двигателя, первый семиметровый катер, оснащённый двигателем нового поколения, успешно прошёл испытания, развивая при смешанной тяге скорость до 10 узлов. Перспективным направлением считается использование водородного двигателя, успешно применяемым на BMW серии 7. Смешанная работа бензина и водорода показала отличные результаты. Данная технология рассматривается в перспективе для распространенного использования на сдаваемых в аренду яхтах.

Двигатель на сжиженном газе

Успешное применение двигателей на сжиженном газе в наземном транспорте, подтолкнуло конструкторов к оснащению частных судов таким же двигателем. Учитывая, что при работе газового двигателя уменьшение выбросов СО составляет 20%, а оксида азота на 90%, перспектива использования таких двигателей вполне реальна. Установленные на яхтах бензиновые и дизельные двигатели, после небольших технических преобразований становятся почти "чистыми" в плане вредных выбросов. Не редкостью сегодня стали подвесные моторы на газу.

Единственное опасение вызывает повышенная взрывоопасность топлива, но работы по решению этой проблемы успешно ведутся. Технологии, рассматриваемые учёными для нормализации экологической ситуации, имеют разные направления. Сейчас проблема состоит в аккумулировании полученной энергии, но ведь заряда первых электромобилей тоже надолго не хватало, не так ли?

Ведутся широкие исследования по созданию двигателей, работающих от силы ветра. И где применять такой двигатель, как не на морских судах? Совсем не за горами тот день, когда ядерный реактор, величиной с папиросную пачку, будет вращать гребной вал каждого судна.