Velas Cilíndricas Podem Reduzir o Consumo de Combustível dos Navios de Carga até 90%

Um novo sistema de propulsão eólica da empresa CoFlow Jet, que se assemelha a um conjunto de suportes de ponte colocados por engano num navio de carga, afirma reduzir os custos de combustível dos navios até 90%, utilizando cilindros fixos sem quaisquer peças móveis.

Com a dupla pressão do aumento dos custos do combustível e dos rigorosos mandatos governamentais para que as empresas de transporte marítimo atinjam a neutralidade carbónica até 2050, há um esforço significativo para melhorar a eficiência dos navios de carga e, ao mesmo tempo, reduzir as suas emissões. Uma abordagem consiste em rever métodos históricos e reintroduzir velas para aproveitar o vento.

Desafios das velas tradicionais na navegação moderna

À primeira vista, esta ideia parece lógica. As velas têm sido utilizadas para impulsionar navios a nível mundial há milhares de anos e continuaram a ser utilizadas no transporte comercial até depois da Segunda Guerra Mundial. No entanto, dois problemas significativos levaram ao seu declínio no mercado da carga, exceto em aplicações locais e de nicho.

Intensidade de trabalho das velas tradicionais

Em primeiro lugar, as velas tradicionais requerem grandes tripulações. Por exemplo, o clipper Cutty Sark, de 921 toneladas, precisava de uma tripulação de cerca de 30 pessoas para gerir as velas e as intrincadas chapas e linhas que as controlavam. Em contraste, um moderno navio porta-contentores de 196.000 toneladas requer apenas 13 oficiais e marinheiros, a maioria dos quais carrega em botões em vez de puxar linhas.

A segunda questão é o facto de as velas dependerem inteiramente do vento. Se o vento soprar suficientemente forte e na direção certa, é ótimo. Mas se estiver a soprar muito pouco, muito forte ou na direção errada, é problemático. Se não houver vento, o navio não vai a lado nenhum.

À medida que a energia a vapor e a diesel se tornaram práticas, oferecendo custos de mão de obra mais baixos e energia a pedido, as companhias de navegação relegaram as velas para uma utilização recreativa e exploratória.

Atualmente, o conceito de utilização de velas está a sofrer um ressurgimento semelhante ao que ocorreu durante a crise energética dos anos 70, à medida que as empresas de navegação exploram versões modernizadas desta tecnologia antiga para reduzir os custos de combustível. Em vez de grandes extensões de lona em mastros de madeira, os novos sistemas utilizam papagaios, palhetas de vento compostas, estruturas insufláveis e até o casco do navio como velas.

GeCheng Zha, professor de engenharia aeroespacial e diretor do Laboratório de Aerodinâmica e Dinâmica de Fluidos Computacional da Faculdade de Engenharia da Universidade de Miami, está a utilizar uma abordagem inspirada nos rotores Flettner desenvolvidos na década de 1920, mas com uma modificação significativa.

Inovação na propulsão eólica

Os rotores Flettner são grandes cilindros rotativos que criam um impulso aerodinâmico perpendicular ao fluxo de ar sobre eles. Os cilindros CoFlow Jet de Zha, no entanto, não rodam. Em vez disso, aspiram uma parte do ar que passa por cima e através deles e depois expulsam-no de outra parte do cilindro. Ao absorver uma pequena quantidade de ar, pressurizando-o com um impulsor e libertando-o através de uma saída, isto cria um desequilíbrio de pressão e gera um impulso considerável ao longo de todo o comprimento dos cilindros.

De acordo com Zha, isto resulta num sistema de propulsão eólica altamente eficaz, capaz de fornecer 100% do impulso necessário para mover o navio devido ao seu elevado coeficiente de elevação e redução do arrasto. Ao contrário do sistema Flettner, não existem peças rotativas e pode reduzir o consumo de combustível até 50% nos grandes navios de carga e 90% nos mais pequenos.

Embora estes números possam parecer impressionantes, é importante recordar que qualquer navio à vela pode conseguir uma redução de combustível de 100%, ajustando as suas velas e desligando os motores, dependendo das condições do vento. No entanto, outra vantagem deste sistema é que pode ser adaptado a navios existentes e os cilindros podem ser recolhidos para facilitar as manobras de entrada e saída dos portos.

“O que é velho é novo de novo”, disse Zha. “Com os actuais avanços tecnológicos, a propulsão assistida pelo vento é uma alternativa eficiente aos motores a diesel. A principal vantagem é a sua compatibilidade ambiental – uma forma eficaz de descarbonizar o sector do transporte marítimo, que é responsável por cerca de 3% das emissões globais de gases com efeito de estufa. A indústria naval tem sido resistente à mudança devido à potência dos motores a gasóleo, mas com a pressão crescente, terá de se adaptar, quer queira quer não.”

Leia o Artigo Original: New Atlas

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