czy można uruchomić swój jacht, w tym jej silnik, w całości z odnawialnych źródeł energii? Jake Kavanagh znajduje właścicieli łodzi, którzy właśnie to robią
wyobraź sobie, że jesteś w stanie przemierzać Dalekie zakątki ziemi bez konieczności szukania butli z gazem do gotowania lub napełniania oleju napędowego. Obecnie jest to całkiem możliwe, ponieważ kuchnia i mocny silnik główny mogą być całkowicie elektryczne, a nowoczesny akumulator litowo-jonowy można szybko naładować za pomocą paneli słonecznych, generatorów wiatrowych i wolnobiegowego śmigła pod żaglami.
zawsze mieliśmy jachty zdolne do generowania własnej energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, oczywiście, a ponieważ urządzenia gospodarstwa domowego na pokładzie pomnożyły się, zapotrzebowanie na energię poza siecią. Ale ostateczny cel niezawodnej wymiany silnika wysokoprężnego na równoważny Silnik elektryczny okazał się jak dotąd nieuchwytny. Chociaż jacht wymaga bardzo małej mocy, aby osiągnąć prędkość kadłuba w spokojnych warunkach, nadal będzie potrzebował około 3 km na tonę, gdy uderzy w ciężkie morze. Wielu żeglarzy woli mieć dużo chrząkania w rezerwie, więc nowoczesny 40ft (12m) jacht zazwyczaj pakuje się w dowolnym miejscu między 55hp a 80hp (72–104kW).
karmiąc stosunkowo mięsisty (10kw / 13HP+) Silnik elektryczny na dowolny czas wymaga dużego banku baterii, a wysokie obciążenia mogą szybko je spuścić. Do tej pory problem z dedykowanym napędem elektrycznym był jednym z priorytetów, więc osiągnięto praktyczny kompromis z instalacją hybrydową. Mały lub średni silnik spalinowy przejmuje obowiązki napędowe w okresach dużego zapotrzebowania lub gdy baterie są wyczerpane. Silnik obraca również Silnik elektryczny jako generator. Po wyczerpaniu akumulatorów elektryka jest ponownie dostępna do cichej pracy. Ze względu na potrzebę dodatkowego „wzmacniacza zasięgu”, napęd elektryczny był zwykle dodatkiem do jachtu wycieczkowego, a nie jedynym dostawcą.
rozwój technologii
ale wszystko to się zmienia, a łódź bez paliw kopalnych jest teraz możliwa dzięki ogromnemu postępowi na rynku pojazdów elektrycznych. Nowe silniki bezszczotkowe napędzane obręczą zapewniają większy moment obrotowy przy mniejszej energii, podczas gdy nowe baterie litowe mogą przechowywać większą pojemność i, co najważniejsze, wielokrotnie głęboki cykl bez uszkodzeń. Wszystkie te zasoby wykorzystuje Nowa generacja sterowników cyfrowych, które zarządzają przypływem i przepływem energii za pomocą inteligencji predykcyjnej. Wszystko to oznaczało, że każdy możliwy wzmacniacz jest dokuczany z systemu odnawialnego, starannie przechowywany przy minimalnych stratach, a następnie mądrze wykorzystywany przez silnik.
aby udowodnić naukę, grupa francuskich studentów po prostu opłynął świat w jachcie wyposażonym w całkowicie elektryczny układ napędowy i zaprojektowanym do ładowania głównie z ruchu przez wodę. Tymczasem firmy takie jak Oceanvolt (Finlandia) i Electric Yacht (Kalifornia) zostały utworzone w celu zapewnienia całkowicie elektrycznych rozwiązań dla łodzi o długości do 60 stóp (18 m). Dziesiątki jachtów zostały już zelektryfikowane, a przy każdej udanej przebudowie wyciąga się więcej wniosków.
dla właścicieli tych przerobionych jachtów jest to nie chodzi o oszczędzanie pieniędzy. Jak ujawnił finansowany przez UE projekt Hymar, montaż systemu hybrydowego nie wiąże się z wieloma oszczędnościami, głównie dlatego, że zestaw pozostaje stosunkowo wyspecjalizowany i nadal dość drogi. Zamiast tego chodzi o radość płynącą z łagodnego, cichego rejsu z zerową emisją, minimalną bieżącą konserwacją i dużą rezerwą energii elektrycznej dla obciążeń domowych. Dodatkowym bonusem jest natychmiastowe dostarczenie napędu, który w ciągu kilku sekund może zabrać jacht z prędkości wyłączonej na flankę, co jest przydatne w sytuacjach kolizji. Przydatne może być również obracanie rekwizytu z prędkością zaledwie kilku obrotów na minutę bez angażowania niezdarnego gearboxa w celu uzyskania precyzyjnych manoevures.
rozwój technologii baterii
na rynku morskim holenderski producent Mastervolt był pierwszym pionierem pełnowymiarowej baterii litowo-jonowej, dostępnej w wersjach 12V lub 24V, a teraz w drugiej generacji, serii Ultra. Uważa się, że akumulatory te mają cykl życia wynoszący co najmniej 2000 głębokich wyładowań do 80%, ale o wadze jednej trzeciej równoważnej konstrukcji ołowiowo-kwasowej. Złożona elektronika w każdej komórce zapewnia idealne wyważenie i brak ryzyka przeładowania.
w innym miejscu naukowcy dokonali przełomu z baterią litowo-powietrzną, która używa tlenu jako jednego z odczynników. Roszczenie jest bateria, która może być ostatecznie wykonane za jedną piątą ceny i jedną piątą tak lekkie jak lit, ale może sprawić, że telefony, Samochody i łodzie działają pięć razy dłużej.
inne badania badają fizykę innych materiałów, takich jak magnez, „nanowires” złota, jon sodu i preparat węglowy, grafen. Hiszpańska firma Graphenano opracowała grafenową baterię polimerową o nazwie Grabat, która według niej ma 33% masy litowo-jonowej i czterokrotnie większą gęstość energii. Co więcej, twierdzi się, że akumulatory ładują się 33 razy szybciej niż litowo-jonowe i zachowują ponad 80% swojej pojemności po tysiącach cykli.
ponadto rozwija się również technologia wodorowych ogniw paliwowych. Wersja ST saw pracowała w Łodzi Motorowej o mocy 5 kW, zapewniającej 5 węzłów na cały dzień jazdy.
postęp w silnikach elektrycznych
w świecie silników elektrycznych nadal trwają Przełomy, a jednym z najnowszych jest Siemens. Niezwykle, silnik ten został zaprojektowany dla przemysłu lotniczego, a przy wadze zaledwie 50 kg zapewnia ciągłą 260kW (348hp), około pięć razy więcej mocy niż Równoważne systemy. Dodatkowo jest on dostarczany przy zaledwie 2500 obr. / min, dzięki czemu można go podłączyć bezpośrednio do śmigła bez przekładni.
niektóre silniki okrętowe nadal wymagają własnych systemów chłodzenia, zarówno w trybie napędu, jak i regeneracji, ale inne, takie jak napędy pod i napędy obręczy, działają poza Łodzią, więc są chłodzone obudową i, jako bonus, sterowalne.
na rynku silników zaburtowych pojawiło się również wiele innowacji, w szczególności przez austriacką firmę Torqeedo, która może teraz oferować bezszczotkowe (synchroniczne) Silniki elektryczne o mocy do 80 km. Torqueedo wprowadził w tym roku na rynek nie mniej niż sześć nowych systemów napędowych, odpowiadając na rosnące zapotrzebowanie na niskonapięciowe Napędy zaburtowe i pod zarówno dla jednostek rekreacyjnych, jak i komercyjnych.