Inginerii ABB au creat o nouă tehnologie de propulsie maritimă, care înlocuieşte elicele clasice cu un sistem inspirat din înotătoarele peştilor

Propulsia maritimă poate avea diferite forme în felul în care e generată mişcarea circulară a elicelor şi în tipul de energie folosit pentru a genera această mişcare, dar în efectul propriu-zisă de mişcare prin apă a creat aproape universal prin aceeaşi metodă a unei elice care se învârte şi care propulsează nava prin efectul reactiv pe care-l generează apa. Inginerii elveţieni, finlandezi şi suedezi de la ABB, însă, au creat o nouă tehnologie de propulsie maritimă, numită Dynafin, care înlocuieşte elicele clasice cu un sistem inspirat din înotătoarele peştilor.

Prima schiţare computerizată a acestei tehnologii a avut loc încă în 2023, iar de atunci şi până în prezent au aut loc producţia unor modele la scară mică şi perfecţionarea ei, pentru ca acum, în 2025, să aibă loc şi testarea la scară normală a noului sistem de propulsie, la un centru de testare din Olanda.

Înainte de 2023, când tehnologia a fost considerată viabilă şi demnă de a fi transpusă în realitate, inginerii au muncit la teoria ei timp de un deceniu. Iar acum ea ar avea un potenţial enorm de a creşte eficienţa şi rapiditatea propulsiei navelor.

O elice obişnuită din prezent coboară din carena navei cu tot corpul ei. Mai exact, din carenă coboară un corp, care susţine apoi centrul elicei, de care sunt fixate palele. În navigare, centrul elicei şi acel corp suspendat din carena navei creează rezistenţă hidrodinamică.

Foto: Elice convenţională e propulsie maritimă

Noua tehnologie Dynafin presupune un soi de disc rotativ, aliniat cu fundul carenei. Acel disc e pus în mişcare rotativă de electromotorul principal, doar că el nu iese mai jos decât nava şi rotaţia lui nu produce nici rezistenţă, nici efect de propulsie. Însă pe disc sunt amplasate circular un soi pe pale ce amintesc de lamele unui cuţit, dar care sunt creat să aibă o uşoară curbură şi să imite forma înotătoarelor caudale de peşte. Fiecare asemenea pală e fixată pe un disc mai mic, dirijat de un electromotor mai mic. Pe un asemenea rotor mare pot exista în 4 şi 6 pale fixate de rotoare mici.

Foto: Noul tip de pulsie ABB Dynafin

Efectul de propulsie se creează într-un mod curios. Discul mare se învârte, iar un sistem electronic controlează şi modifică în permanentă unghiul palelor fixare de rotoarele mici, astfel încât poziţia lor faţă de discul în mişcare se schimbă în permanenţă, iar faţă de vectorul de mişcare al navei mişcările sunt mult mai mici, suficiente cât să genereze o forţă de propulsie mult mai bine direcţionată, fără rezistenţă şi fără pierderi, inspirată din felul în care peştii îşi propulsează mişcarea cu coada şi cu înotătoarele adiţionale.

Foto: Noul sistem de propulsie în apă

Rotorul mare are cam între 40 şi 80 rpm pe minut, iar forţa de propulsie ajunge până la 4 MW la un singur asemenea motor cu elice. Dacă e să vorbim în termeni fizici, această tehnologie presupune o elice cicloidă, cu pale controlate individual, fiecare din ele urmărind o traiectorie trohoidă.

Genialitatea acestei tehnologii vine din lipsa vreunui element static care să coboare sub nave, doar palele aflate în mişcare ieşind în apă, dar şi din faptul că schimbarea vectorului de propulsie se face prin controlul unghiului acestor pale şi al rotorului, nu prin direcţionarea mai lentă a întregului corp care susţine elicea. Asta face ca navei să-i poată fi imprimată mult mai repede o schimbare de direcţie decât la soluţiile moderne.

Iar marele avantaj e că la o viteză de 18 noduri, noua tehnologie dă un randament mult mai bun de transformare a forţei de propulsie în vector de mişcare. Eficienţa obişnuită la asemenea viteză, asigurată de elicele cele mai performante cu construcţie convenţională, e de 60-65%. Testele noii tehnologii ABB au arătat că această indică un randament de 80,8%!

Asta înseamnă o eficientă cu 15-20 puncte procentuale mai bune. Sau, dacă randamentul creşte de la 60% la 80%, îmbunătăţirea eficienţei e de 33%. În viaţa reală dacă acum o navă consumă 10 tone de combustibil pe zi, cu noua tehnologie ea poate consuma mai puţin cu 2,5-3,5 tone.

La cifrele uriaşe de mii de tone de combustibil din domeniul maritim, o asemenea îmbunătăţire considerabilă de randament e în măsură să genereze zeci de milioane de tone de CO2 evitat.