Szczecińska Akademia Morska zbuduje łódź napędzaną słońcem

Projekt "RepSail" - Innowacyjny jacht z hybrydowym napędem zasilanym z odnawialnych źródeł energii o wartości ok. 1 000 000 euro powstanie w ramach programu Era Net Transport (konkurs Era Net Future Travelling). Na świecie istnieje kilka koncepcji tego typu łodzi, ale tak zintegrowanej hybrydowej jednostki jeszcze nie było. Powstanie całkowicie nowy typ lekkiej jednostki hybrydowej -będzie ona przykładem kierunku rozwoju napędów i kadłubów jachtów tego typu w najbliższych 20 latach.

Akademia Morska w Szczecinie jest odpowiedzialna za zaprojektowanie i budowę systemu nawigacji oraz kontroli o wysokiej wydajności, połączonego z systemem napędowym. W ramach tego zadania zostaną opracowane, zaprojektowane i zbudowane podsystemy:

• nawigacji - oparty na rozwiązaniach wprowadzanych obecnie na świecie tj. elektronicznych mapach nawigacyjnych;
• sterowania - oparty na kontrolerach wbudowanych z rozbudowanymi funkcjami diagnostycznymi dla potrzeb połączenia: źródeł energii, ogniw słonecznych, turbin wiatrowych, turbinki wodnej, układów nadzoru i kontroli;
• 
  
• układu napędowego - w tym analizę pracy falowników i inwerterów;
• interakcji z użytkownikiem - oparty na panelach dotykowych i sterownikach inteligentnych.

Powstałe komponenty projektowane między innymi przez uznaną na świecie spółkę AutoComp Management obejmujące m.in. system zarządzania energią elektryczną będą zintegrowane w całość w wersji laboratoryjnej i poddane testom, a po etapie weryfikacji nastąpi ich montaż w kadłubie łodzi. Turecka stocznia Milper w Tuzli zbuduje kadłub i napęd, natomiast zespół z Politechniki Warszawskiej pracował będzie nad źródłami energii - ekologicznymi akumulatorami.

Kilkunastometrowy jacht dla ok. 6-osobowej załogi zbudowany będzie z nowoczesnych materiałów kompozytowych i napędzany alternatywnie przez odnawialne źródła energii. Kluczowym napędem jachtu będzie siła wiatru działająca na żagle. Tu jest jednak koniec podobieństw do współczesnych żaglówek. Ze względów bezpieczeństwa oraz potrzeby zapewnienia pełnej mobilności w porcie i akwenach, gdzie nie można żeglować i gdzie wskazana jest zerowa emisyjność (np. centra miast) dodatkowym napędem będzie wydajny silnik elektryczny zasilany hybrydowymi ogniwami słonecznymi, turbinami wiatrowymi oraz wirnikowymi układami odzyskującymi energię z fal. Zgromadzona energia będzie przechowywana w przyjaznych środowisku, elektrycznych ogniwach litowych o wysokim stopniu sprawności.

Układy zasilające w zakresie energii odnawialnej składać się będą m.in. z 6-30 aktywnych paneli słonecznych, po 100 W. By umieścić je na łodzi, górny pokład będzie poszerzony do 10-12 m2. Zapewnią one energię potrzebną zarówno dla napędu, jak i innych elementów jachtu (np. systemów nawigacyjnych). Będą dostosowane do struktury łodzi i odporne na warunki morskie, poza tym będą mogły być eksploatowane bez konserwacji i czyszczenia (dzięki zastosowaniu powłoki tlenku tytanu). Zapewnią energię potrzebną do poruszania się z prędkością 5 węzłów (prędkość 1 węzła to ok. 1,8 km/ h) - produkcja energii w takim układzie przy dobrych warunkach słonecznych zajmie ok. 2 godzin do osiągnięcia pełnej pojemności akumulatorów.

Dodatkowo koncepcja budowy jachtu obejmuje odzysk energii z wiatru. By zwiększyć przepływ strugi wiatru będą zastosowane kanały wiatrowe oraz odpowiednie spirale na kadłubie statku. Energia kinetyczna będzie przekształcana w energię elektryczną niezbędną do ładowania akumulatorów. Jacht będzie poruszał się z prędkością 6-7 węzłów.

Gromadzenie i zarządzanie energią pochodzącą z odnawialnych źródeł jest istotną kwestią w projekcie. Wybór źródła podczas produkcji i przechowywania energii może poprawić znacząco wydajność całego systemu (będzie to przedmiotem późniejszych badań). Baterie zastosowane do budowy układu magazynowania energii będą zaprojektowane w taki sposób, aby gromadzić energię z minimalnymi stratami. Statki żaglowe są statkami hydrodynamicznie zbilansowanymi - wykorzystują siłę naporu wiatru przy minimalnym oporze wody. By zmniejszyć jej opór, część statku znajdująca się pod wodą będzie miała zaprojektowaną węższą część dziobową.