Højteknologiske overflader kan i høj grad reducere træk og CO2-emissioner fra skibe

Hvis skibets skrog var belagt med særlige højteknologiske luftfangstmaterialer, op til en procent af de globale CO2 -emissioner kunne undgås. Dette er den konklusion, forskere fra universitetet i Bonn nåede sammen med kolleger fra St. Augustin og Rostock i en nylig undersøgelse. Ifølge undersøgelsen, skibe kunne spare op til 20 procent brændstof som følge af reduceret træk. Hvis der også overvejes såkaldte antifouling-effekter, såsom den reducerede vækst af organismer på skroget, reduktionen kan endda fordobles. Undersøgelsen er nu blevet offentliggjort i tidsskriftet "Philosophical Transactions A".

Skibe er blandt de værste brændstof -guzzlers i verden. Sammen, de brænder anslået 250 millioner tons om året og udsender omkring en milliard tons kuldioxid til luften - omtrent samme mængde som hele Tyskland udsender i samme periode. Hovedårsagen til dette er den høje grad af træk mellem skrog og vand, som konstant bremser skibet. Afhængigt af skibstypen, træk står for op til 90 procent af energiforbruget. Dette gør det også til en enorm økonomisk faktor:Når alt kommer til alt, brændstofforbrug står for halvdelen af ​​transportomkostningerne.

Træk kan reduceres betydeligt ved hjælp af tekniske tricks. For eksempel, den såkaldte "mikrobobler teknologi" pumper aktivt luftbobler ind under skroget. Skibet rejser derefter over et bobletæppe, hvilket reducerer træk. Imidlertid, produktionen af ​​boblerne forbruger så meget energi, at den samlede besparelseseffekt er meget lille.

Belægninger holder luft i uger

Nye højteknologiske belægninger kan love en løsning. De er i stand til at holde luft i lange perioder med lige uger. "For omkring 10 år siden, vi kunne allerede demonstrere på en prototype, at det i princippet er muligt at reducere træk med op til ti procent, "forklarer Dr. Matthias Mail fra Nees Institute for Biodiversity of Plants ved University of Bonn, en af ​​forfatterne til undersøgelsen. "Vores partnere på Rostock University opnåede senere en reduktion på 30 procent med et andet materiale udviklet af os." Siden da, forskellige arbejdsgrupper har taget princippet op og udviklet det videre. Teknologien er endnu ikke moden nok til praktisk brug. Alligevel, forfatterne forudsiger et brændstofbesparende potentiale på mindst fem procent på mellemlang sigt, men mere sandsynligt endda 20 pct.

I deres publikation i de berømte "Philosophical Transactions" fra British Royal Society, grundlagt af Isaac Newton, de beregnede de økonomiske og økologiske fordele, dette ville medføre. For eksempel, et kommercielt containerskib på vej fra Baltimore (USA) til Bremerhaven kan reducere sine brændstofomkostninger med op til 160, 000 amerikanske dollars. I hele verden, udledningen af ​​drivhusgassen kuldioxid ville blive reduceret med maksimalt 130 millioner tons.

Under hensyntagen til den reducerede vækst af havfisk og andre vandlevende organismer, hvilket forårsager enormt ekstra træk tab, denne mængde stiger endda til næsten 300 millioner tons. Det svarer til næsten en procent af de globale CO2 -emissioner. "Selvfølgelig, disse tal er optimistiske, "siger Mail." Men de viser, hvor meget potentiale denne teknologi har. "

Hydrofob flydende bregne

De højteknologiske lag er baseret på modeller fra naturen, såsom den flydende bregne Salvinia molesta. Dette er ekstremt hydrofobt:Når det er nedsænket og trukket ud igen, væsken ruller af den med det samme. Efter det, planten er helt tør. Eller for at være mere præcis:Det var aldrig rigtig vådt i første omgang. Fordi undervandet bregner sig ind i en ekstremt tynd luftdragt. Dette forhindrer planten i at komme i kontakt med væske-selv under et mange uger langt dyk. Forskere kalder denne adfærd "superhydrofobisk".

Salvinia har små æg-slag-lignende hår på overfladen af ​​sine blade. Disse er vandafvisende i bunden, men hydrofil ved deres spids. Med disse hårspidser, vandbregnen "klemmer" fast et vandlag omkring sig selv. Dens lille kjole af fanget luft holdt på plads ved vandlaget. Måske vil dette princip snart forårsage en fornemmelse i en helt anden sammenhæng:som et kraftigt smøremiddel til olietankskibe.