在海上申请中的轻垂植物

写的: 安德鲁韦德|发布:

在很长一段时间内,大多数运输形式都需要采用轻量化,但海运是一个例外。直到现在。

与飞机、火车和汽车相比,航运业往往对变化更有抵抗力。需要巨大的投资,漫长的交工时间,以及数百年来公海上的危险,所有这些都使这个部门厌恶风险,依赖于过去完成工作的材料和方法。

但是,航运业现在也面临着比以往任何时候都要加快变革的压力。航运占全球贸易的90%,由此产生的二氧化碳排放量占全球的3%。国际海事组织(IMO)的目标是到2050年减少50%的排放,但由于无石油航运几乎是一个遥远的梦想,减少该部门的环境影响的替代解决方案至关重要。

其中一个前沿途径是ramses(可持续高效船舶先进材料解决方案的实现和演示),这是一个由欧盟地平线2020资助的项目,有来自欧洲各地的36个工业和学术合作伙伴。该项目自2017年6月开始运行,目前已接近四年的尾声,许多独立组件都已取得成果。

Ramsses分为13个不同的集群,从新型复合材料的开发和应用范围内,为钢等尝试和测试材料的先进制造方法。潜在的主题是,正在探索的所有技术都具有可持续性的角度,具有轻盈的最普遍的功能,但其他环境效益也进入了戏剧。

“我们拥有涉及生产和建设的行业合作伙伴或多或少各种船舶,”汉堡的海事技术中心(CMT)的工程师和研究人员Matthias Krause表示,其中一名Ramsses项目协调员之一。

“真正的小型工作船和休闲船,一直到建造的最大的游轮。当你开始考虑如何减轻不同船只的重量时,你需要考虑不同的方法。”

从一开始,该项目的最大问题之一是认证和类型批准。IMO的安全框架是基于传统的钢制造船,反映了一个没有从根本上改变的行业

这个海事组织成立70多年了。在任何规模上引入复合材料都对该框架提出了挑战,不仅涉及结构完整性,还涉及易燃性等问题。

Krause解释说:“当涉及到新材料时,就变得很困难,因为没有这样的规定,你必须证明你能够达到与传统解决方案相同的安全水平。”

“这让事情变得困难,因为你必须与分类社会进行谈判,你必须经过测试,首先要在你想要使用的材料上,然后在结构上进行测试。这是一个漫长的过程,它的昂贵,并且在开始时,你甚至不知道你是否将在最后达成批准。“

与IMO对使用纤维增强材料的对话是正在进行的,组织在2017年围绕时间标准启动了围绕时间的准则。与航运业的许多东西一样 - 特别是在标准和安全 - 进步一定是缓慢的在这种情况下,在这种情况下,通过covid大流行甚至受到困扰。但Krause相信事物正在朝着正确的方向发展。

“我们没有权力制定新规则,但我们可以提出建议,”他说。

“我们提出了一个”智能轨道“的概念来批准,以提高将材料创新置于海事行业的能力。”

在ramses涵盖的13个创新“集群”中,有10个涉及某种形状或形式的复合材料。其中一个旗舰项目——或许也是最雄心勃勃的项目——是使用一次性垂直灌注技术,用复合材料制造出一个6米高的船体部分。生产不仅需要实验性的制造方法,还需要专门为这项任务开发的以新树脂形式出现的全新材料。

“这是第一次真空输液过程已经用这样使用,这使我们能够在一次拍摄中产生非常大的船舶部分,”克雷斯说。

“(荷兰造船厂)达门与几个合作伙伴合作,其中一些来自航空工业(英国航空),一些来自化学工业,比如德国的赢创。万博登录手机登录他们开发的树脂能够在真空灌注过程中覆盖6米的高度,因为传统的树脂不可能产生如此高的结构。”

凭借24%的体重减轻且估计的环境足迹减少了25%,复合船体开始使IMO 2050目标看起来更加可达,特别是如果它可以与更绿色推进的进展相结合。

仁慈地,并非所有的拉布索项目都依赖于创建完全新材料。根据该计划开发的另一个标题抓斗是一块螺旋桨刀片,从那个旧造船厂最喜欢的钢铁,钢铁,但使用一种更加支持21世纪的研发项目的方法。使用电线弧添加剂制造(WAAM)制造了2M示范刀片,熔化钢层上层逐渐沉积以产生中空结构,不仅可以减轻重量,而且还带来了额外的环境和性能效益。

“这是由来自法国另一组的同事制定的,”克雷厄斯说。“中空结构允许具有较大体积的叶片,这在涉及到空化问题时是有益的,并且螺旋桨可以以更高的速度操作而不会导致这些空化问题。空化意味着振动和噪音,因此避免这种环境有利于环境,如果您思考海军船舶,因为明显的原因,它也是有益的。“

随着ramses在今年晚些时候接近尾声,合乎逻辑的问题是,我们可能会在什么时候看到这些技术被整个行业采用。

“在一些地区已经发生,特别是如果你看电气化,”克雷说“电池很重,你必须补偿......每公斤你可以保存真的有助于你。”


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