7 inovatii care pot schimba viitorul industriei navale
18.02.2016
Tehnologia avansata sta mai nou la baza dezvoltarii cu succes a oriarei industrii. In acest context constructiile navale nu fac nicio exceptie de la regula. De fapt, industria navala se schimba rapid de pe urma implementarii ultimelor inovatii tehnice, menite sa rezolve probleme esentiale cu care se confrunta domeniul, cum ar fi cele legate de poluarea mediului, cresterea costurilor la carburanti etc.
Investitiile serioase in activitatile de cercetare si dezvoltare au generat rezultate spectaculoase in ultimul timp, prin dezvoltarea unor tehnologii cu adevarat revolutionare. Iata doar cateva dintre ele care, o data implementate, pot transforma radical cursul mondial al domeniului naval.
1. 3D Printing:
Tehnologia de printare 3D face posibila construirea unor proiecte reale pornind de la simularea lor tridimensionala. Procedura presupune descompunerea formulei virtuale in “felii” bidimensionale si recompunerea intregului, prin printarea separata a fiecarei versiuni 2D. Pana acum au fost dezvoltate mai multe variante de tiparire 3D, dar foarte putine dintre ele au devenit sustenabile, respectiv rentabile din punct de vedere comercial. Actualmente metoda este utilizata mai degraba in realizarea de echipamente stiintifice, structuri de mici dimensiuni si respectiv modele pentru diverse aplicatii.
De curand, NSWC Carderock a folosit tehnologia de printare 3D la fabricarea unei nave sanitare model USNS Comfort (T-AH 20), pornind de la incarcarea proiectului CAD in programul de tiparire 3D.
Dezvoltarea ulterioara a procesului tehnologic poate influenta folosirea pe scara larga a tehnicii in scopul realizarii unor elemente complexe din punct de vedere geometric, astfel incat sa fie posibila si productia unor componente distincte, de tipul provei cu bulb. Ideea de a folosi printerele 3D in scopul gasirii de solutii pentru inlocuirea elementelor unei nave cu scopul repararii acestora este inca in faza de cercetare. N-ar fi exclus ca aceasta sa devina, de fapt, a treia revolutie industriala.
2.Robotica in naval:
Tendintele recente sugereaza faptul ca robotica este driver-ul numarul 1 al eficientei in constructiile navale, in stransa corelare cu prevenirea riscurilor derivate din operatiuni de tipul celor de sudura. Reducerea riscurilor implicate de muncile calificate pe profil este unul dintre motivele pentru care multe companii active in domeniu investesc bani grei in zona de cercetare. Geoje Shipyard din Coreea de Sud, care realieaza in medie 30 de nave anual, dezvolta 68% din procesul industrial prin intermediul sistemelor robotice, care genereaza, pe langa protectie, o rata mai mare de productivitate.
Primii roboti industriali au fost conceputi pentru inlocuirea formulei clasice de sudura in perimetrul santierelor navale, dar la ora actuala se vorbeste despre inovatie in mod special in zona de inspectie si sablare tevi. Cel mai interesant este robotul spider care investigheaza intreaga suprafata a unei nave si o pregateste pentru vopsire prin sablarea acesteia si pregatitoarea ei pentru operatiunile de vopsire. Robotul ‘Iron Man’ si Solutia Heavy Industries (HHI), care au creat mini-roboti de sudura sunt doar cateva exemple cu impact in industra navala. Inventiile de gen sunt minimale dar suficiente cat sa indice directia robotica, destepta, inspirationala si digitala din industria navala.
3. Ballast Free Ship Design:
Conceptul are potentialul de a negocia problematica reziduurilor navele in apa, care afecteaza vietuitoarele marine si creeaza o multime de inconveniente de natura ecologica. Proiectul vizeaza reteaua de tevi longitutidnale pozitionate de la prova la pupa unei nave si care solicita transferul de apa marina. Obiectivul major al proiectului de cercetare se refera la prevenirea transferului de lichid contaminat sau a transferului de apa dintr-un ecosystem in altul. Prin intermediul acestei tehnologii aflata, de fapt in stadiu experimental, se vizeaza crearea unor modele cu potential de reducere a reziduurilor, menite sa determine aparitia unui design revolutionar, aplicabil in domeniu.
4. Motoare pe baza de gaze natural lichefiate:
Gazele naturale lichefiate cresc in popularitate ca sursa alternativa de combustibil, din pricina necesitatii adaptarii tot mai stringente la solutiile de protajare a mediului. Tocmai din acest motiv piata motoarelor pe baza de gaz natual lichefiat pare a fi una in crestere si cu mari sanse de implementare serioasa in urmatorii ani.
Motoarele de acest gen au o reducere de emisie CO2 de 20-25% prin comparatie cu motoarele diesel. Reducerea noxelor este si ea minimizata cu aproximativ 92%. Mai mult decat atat, noua generatie de motoare navale pare sa fie tot mai vulnerabila la expunerea de teste cu privire la restrictiile TIER 3 /2016 / IMO. In consecinta, solutia pe baza de gaze natural lichefiate pare sa inspire alternativa ideala si imediat aplicabila in industrie.
Cei mai mari dezvoltatori ai tehnologiei sunt Mitsubishi, Wartsila, Rolles-Royce si MAN Diesel & Turbo.De curand Deen Shipping a dezvoltat rezervorul bidual de 6,100 dwt cu numele ‘MTS ARGONON’, care este primul motor construit pe baza de gaze naturale lichefiate din lume. Inventia a fost clasificata de Loyd’s Register, ca fiind una de tip 80% gaze lichefiate natural si 20% diesel.
Dincolo de faptul ca protejeaza mediul, gazele natural lichefiate sunt si mult mai ieftine decat combustibilul diesel, ceea ce salveaza o multime de costuri pe timp mediu si lung.
Faptul ca pana si Rolles Royce se implica in procesul de cercetare si implementare poate fi un indicator bun ca tehnologia reprezinta viitorul industriei.
5. Energiile alternative:
Imagineaza-ti ca tot rezervorul de resurse energetice “clasice” s-a consumat. Singura solutie disponibila ramane utilizare energiilor alternative. Imagineaza-ti momentul in care toata sursa de petrol si gaze se epuizeaza si esti nevoit sa apelezi la variante noi. Industria navala investeste inca de pe acum bani grei in cercetarea formulelor de utilizare e resurselor de energie altenativa (eoliana si solara) in domeniu.
Catamaranul ‘Turanor’ este un vas de 100m care a facut inconjurul lumii, fara a abuza de vreo sursa de combustibil , motiv pentru care a devenit baza cercetarilor in domeniu, in scopul gasirii solutiilor alternative. Nu este exclus ca vasele navigabile pe baza de energie eoliana si solara sa devina o realitate in viitorul relativ apropiat al industriei.
De curand, mai multe formule au fost investigate in aceasta directie. Cea mai noua este Energy Sail (in faza de patentare), dezvoltata de Eco Marine Power, care are ca obiectiv utilizarea energiei eoliene si solare in scopul reduceri consumului de combustibil clasic si a emisiilor de gaze, cu efect pozitiv imediat asupra poluarii mediului. Tehnologia este gandita exclusiv pentru industria navala si se refelecta cu precadere in constructia de petroliere.
6. Buckypaper:
Buckypaper este o folie subtire realizata din nanotuburi de carbon (CNT). Fiecare CNT e de 50000 de ori mai subtire decat aerul. Prin comparatie cu materialul conventional utilizat la constructia navelor (otelul), buckypaper este de 1/10 ori mai usor, de 500 de ori mai rezistent si, probabil, de doua ori mai dur ca diamantul, atunci cand foliile sunt compilate pentru a realiza un material compozit. O nava construita dintr-un astfel de material va avea nevoie de mai putin carburant, eficientizandu-se astfel consumul energetic. In mod supimentar materialul este rezistent la coroziune si neinflamabil ceea ce va reduce automat si riscul de incendii pe nava. Cercetarile actuale vizeaza utilizarea lui in prima faza in industria aeronautica, cu urmari imediate in constructia de nave.
7. Propulsia Electrica Integrata
Propulsia electrica integrata este un process prin care turbinele de gaz sau generatoarele diesel genereaza electricitate trifazica ce poate fi utilizata pentru activarea motoarelor electrice in scopul activarii elicelor sau jeturilor de apa. Sistemul utilizeaza transmisia electrica in locul transmisiei mecanice, fapt ce are influenta directa supra mediului inconjurator. Unele dintre avantajele tehnologiei vizeaza libertatea de plasare a motorului, reducerea zgomotului, a greutatii si a volumului.
Navele de razboi de tipul HMS Queen Elizabeth of Royal Navy si Zumwalt Class Destroyers of US Navy vor folosi in viitorul apropiat propulsia electrica integrate.
