پژوهشگران نروژی سیستم شارژ بیسیم جدیدی توسعه دادهاند که به کشتیهای برقی اجازه میدهد بدون بازگشت به بندر به صورت مستقیم در دریا باتریهای خود را شارژ کنند.
به گزارش سرویس انرژی تکناک، این فناوری جدید میتواند یکی از بزرگترین موانع گسترش کشتیهای برقی و هیبریدی را از میان بردارد و آینده حملونقل دریایی بدون آلایندگی را متحول کند.
این پروژه که “Ocean Charger” نام دارد، توسط شرکت کشتیسازی “VARD” و مجموعهای از شرکتهای فعال در حوزه انرژی دریایی سبز توسعه یافته است. پژوهشگران «بنیاد پژوهشهای صنعتی و فنی نروژ» یا SINTEF در این طرح موفق شدهاند سامانهای موسوم به “plug and play” طراحی کنند، که از فناوری القای مغناطیسی برای انتقال برق استفاده میکند.
در این روش، کشتی بدون نیاز به اتصال فیزیکی مستقیم، انرژی موردنیاز خود را دریافت میکند. فناوری القایی در واقع همان مفهومی است که در شارژرهای بیسیم تلفنهای هوشمند استفاده میشود، اما این بار در ابعادی بسیار بزرگتر و برای محیط خشن دریایی طراحی شده است.
مرتبط: قایق تفریحی لوکس ۷۸۰۰ اسببخاری لامبورگینی
پژوهشگران بیان کردند که استفاده از کابلها و دوشاخههای سنتی در دریا مشکلات فراوانی ایجاد میکند. آب شور دریا به شدت خورنده است و فلزات را به مرور تخریب میکند. همچنین جلبکها، رطوبت و رسوبات نمکی میتوانند عملکرد اتصالات الکتریکی را مختل کنند.
مشکل دیگر، حرکت دائمی کشتی و سکوی شارژ روی امواج دریا است. برخلاف خودروهای برقی که در حالت ثابت شارژ میشوند، کشتیها دائماً در حال تکان خوردن هستند. همین موضوع باعث میشود که اتصال فلزی سنتی تحت فشار مکانیکی قرار گیرد و حتی احتمال قطع جریان یا جرقه الکتریکی به وجود بیاید.
مرتبط: رونمایی از بزرگترین کشتی برقی جهان با باتری ۲۵۰ تنی
پژوهشگران برای حل این مشکلات، سامانهای کاملاً بدون تماس طراحی کردهاند. در این فناوری، یک سیمپیچ فرستنده داخل سکوی شارژ، میدان مغناطیسی متغیری تولید میکند. زمانی که سیمپیچ گیرنده روی کشتی وارد این میدان میشود، جریان برق از طریق القای الکترومغناطیسی منتقل خواهد شد.
تمام قطعات اصلی این سیستم شارژ بیسیم کشتیهای برقی، داخل پوششهای ضدآب و مقاوم در برابر نمک و جلبک قرار گرفتهاند. همین موضوع باعث میشود که سامانه در شرایط سخت دریایی دوام بالایی داشته باشد.
مرتبط: عربستان سعودی و تاکسی آبی الکتریکی P-12 Hydrofoil
«جوزپه گیدی»، پژوهشگر ارشد SINTEF اعلام کرد که این فناوری تقریباً مانند اتصال مستقیم برق عمل میکند، اما مشکلات معمول سیستمهای فیزیکی را ندارد. او توضیح داد که استفاده از انتقال القایی باعث میشود سامانه در برابر آب شور، خوردگی و شرایط خشن محیطی مقاومت بسیار بیشتری داشته باشد.
شارژ بیسیم کشتیهای برقی چند مزیت مهم دارد. نخست اینکه هیچ اتصال فلزی بازی وجود ندارد و همین موضوع احتمال خوردگی را به شدت کاهش میدهد. دوم اینکه حرکت کشتی روی آب مشکل بزرگی ایجاد نمیکند، چرا که سامانه در صورت جابهجایی جزئی نیز میتواند انتقال انرژی را ادامه دهد.
مرتبط: بزرگترین کشتی مسافربری برقی جهان
همچنین پژوهشگران بیان کردند که نبود تماس مستقیم فلزی، خطر جرقه الکتریکی را به شکل قابل توجهی کاهش میدهد. از طرف دیگر، طراحی کاملاً آببندیشده سامانه مانع نفوذ رطوبت و آب دریا به بخشهای حساس الکتریکی میشود.
هرچند ایده کلی این فناوری ساده به نظر میرسد، اما توسعه آن به مهندسی بسیار پیچیدهای نیاز داشته است. پژوهشگران توضیح دادهاند که سیستم جدید به کابلهای ویژه، نرمافزارهای هوشمند مدیریت انرژی و قطعات الکترومغناطیسی بسیار قدرتمند نیاز دارد تا بتواند در شرایط سخت فراساحلی کار کند.
یکی دیگر از بخشهای مهم پروژه Ocean Charger، استفاده مستقیم از انرژی توربینهای بادی دریایی است. برق تولیدشده توسط توربینها در یک ایستگاه دریایی موسوم به Offshore Substation یا OSS جمعآوری میشود و کشتیها میتوانند به صورت مستقیم در همان محل شارژ شوند.
پژوهشگران عنوان کردند که اگر سرعت باد کاهش پیدا کند، سامانههای ذخیرهسازی میانی همچنان امکان شارژ مداوم را فراهم میکنند. به این ترتیب، کل سامانه میتواند بدون وابستگی به شبکههای ساحلی فعالیت کند.
مرتبط: طرح مفهومی کشتی الکتریکی Sea Zero
«هاوارد وولست لین»، مدیر پروژه Ocean Charger در شرکت VARD اعلام کرد که هدف نهایی این پروژه، ایجاد شبکهای از ایستگاههای شارژ دریایی در امتداد سواحل نروژ است. وی بیان کرد که در آینده ممکن است شارژ کشتیهای برقی در مسیرهای دریایی به منظرهای عادی تبدیل شود.
این فناوری برای کشتیهای خدماتی حوزه نفت و گاز، زیرساختهای برق دریایی، نیروهای گارد ساحلی و شناورهای پشتیبانی اهمیت ویژهای دارد. کارشناسان معتقد هستند که اگر این سامانه در مقیاس گسترده اجرا شود، میتواند نقش مهمی در کاهش آلایندگی صنعت حملونقل دریایی ایفا کند.
