Sebbene l’elettrificazione delle autovetture abbia fatto molta strada, oggi le navi passeggeri nel mondo sono quasi interamente alimentate da combustibili fossili.
Il problema è che la capacità delle batterie non è sufficiente per le navi a lunga percorrenza. Ma presto, le barche elettriche per passeggeri che “volano” sulla superficie dell’acqua diventeranno realtà. Un team di ricerca di Salmers ha sviluppato un sistema di misurazione che potrebbe migliorare ulteriormente i velivoli da trasporto, aumentando significativamente la portata delle navi a propulsione elettrica e riducendo dell’80% il consumo di carburante delle navi a propulsione fossile.
Il vettore solleva lo scafo della barca come ali
I ricercatori si sono concentrati sui cosiddetti velivoli di supporto, che, come le ali, sollevano la superficie della barca sopra la superficie dell’acqua, consentendo alla nave di navigare con una resistenza all’acqua significativamente inferiore. La stessa tecnologia ha rivoluzionato lo sport della vela negli ultimi anni, dove gli aerei di supporto consentono alle barche dei marinai d’élite di volare sull’acqua ad alta velocità.
Per elettrificare le barche, la resistenza all’acqua deve essere notevolmente ridotta. Con questo metodo, possiamo sviluppare ulteriormente il design del velivolo di supporto in modo che riducano la resistenza fino all’80 percento, il che aumenta significativamente la portata delle barche alimentate a batteria. In questo modo, le barche elettriche potrebbero operare su rotte ancora più lunghe in futuro, afferma Arash Eslamdust, professore associato di idrodinamica applicata a Salmers.
Anche per le navi attualmente alimentate da combustibili fossili, il beneficio climatico può essere significativo, con una tecnologia di progetto di vettore simile che può ridurre il consumo di carburante fino all’80%.
Il vettore misura come l’aereo opera in acqua
La tecnologia di misurazione al centro del progetto di ricerca consente ai ricercatori di acquisire una comprensione completa di come opera il sottomarino in acqua, ad esempio quando aumenta il carico o la velocità o la posizione del supporto. Cambi aerei.
Utilizzando i dati raccolti dagli esperimenti, i ricercatori hanno sviluppato e valutato un metodo in grado di prevedere in modo più accurato come si sarebbe comportato un aereo da trasporto in condizioni diverse. Questo metodo è unico e ora può essere utilizzato per creare progetti su velivoli di supporto, ad esempio imbarcazioni elettriche per passeggeri.
Lo studio è stato condotto in collaborazione con Rice, una struttura di ricerca di proprietà della Rice, dove Laura Marimon Giovannetti lavora come ricercatrice e project manager. Ha gareggiato a livello d’élite per le squadre nazionali di vela britannica e italiana. Oggi è consulente di ricerca e sviluppo per il Comitato olimpico svedese e la squadra nazionale svedese, con l’obiettivo di portare la squadra sul podio alle Olimpiadi del 2024.
Apre la strada ai voli delle compagnie aeree su barche elettriche
Laura Marimon trova diverse applicazioni del metodo di misura sviluppato dal team di ricerca Giovannetti:
– Durante la US Cup 2013 nella baia di San Francisco, hai visto per la prima volta la barca a vela di 20 metri “Learn to Fly” con l’aereo da competizione. Da allora abbiamo assistito a un enorme aumento delle barche a vela con aerei. Con il nostro nuovo metodo e le nostre conoscenze, possiamo collegare diverse aree come l’architettura marina, lo sviluppo dei materiali, la tecnologia aeronautica e le energie rinnovabili.
– Il programma portante dovrebbe essere il più efficiente possibile, in altre parole dovrebbero essere in grado di trasportare il peso alla velocità più bassa possibile, con la minor resistenza. Il nostro prossimo obiettivo è utilizzare questo metodo nello sviluppo di vettori più efficienti per le future barche, afferma Arash Eslamthust.
Portare la tecnologia sotto il sole non è una novità
Sebbene il metodo dei ricercatori sia nuovo, la tecnologia aeronautica non è una novità. Era già stato creato negli anni ’60 e ’70. Ma poi l’obiettivo era quello di far viaggiare le barche il più velocemente possibile e l’aereo di supporto era realizzato in acciaio, che era più pesante e aveva costi di manutenzione più elevati. I moderni velivoli di supporto di oggi sono realizzati in fibra di carbonio, che è un materiale molto più leggero e più duro. La fibra di carbonio può mantenere la sua forma anche sotto carico pesante e il materiale è adatto al carico previsto. Parte del progetto di ricerca consiste nel comprendere appieno come la struttura del materiale in fibra di carbonio funziona sott’acqua in diverse condizioni operative. Il metodo sviluppato dal team di ricerca in combinazione con la moderna tecnologia del nostro tempo offre ora l’opportunità di utilizzare aerei da trasporto in fibra di carbonio su grandi navi passeggeri.
Articolo di scienza:
Interazione fluido-strutturale di un classificatore ( Laura Marimon Giovannetti, Ali Faroussi, Fabian Ebenezer, Alois Tolod, Alex Shree e Arash Eslamtoost)Giornale di scienze marine e ingegneria
Contatto:
Arash Eslamdoost, Professore Associato di Idrodinamica Applicata presso il Dipartimento di Scienze Meccaniche e Marine, Università di Tecnologia di Salmers, [email protected]
Laura Marimon Giovannetti, Ricercatrice e Project Manager Tecnico, SSPA, [email protected]
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