Смогут ли яхты двигаться на водородном топливе и сможем ли мы строить лодки из камней или растений в следующем десятилетии? Тоби Ходжес исследовал “экологическое” и инновационное будущее яхтинга.
Когда мы подходим к вопросу с точки зрения энергии, материалов и производственных отходов в судостроении на базе композитных материалов, картина может получится не очень привлекательная. В некотором роде, получается, что лучшим путем развития могло бы стать возвращение к постройке деревянных яхт с использованием конопляных канатов и хлопковых парусов, но, вполне вероятно, что в наши дни это уже не самый практичный способ поддерживать экологию в глобальном масштабе.
В морской индустрии работают блестящие умы и появляется много интересных идей и решений для использования альтернативных материалов и источников энергии. Давайте попробуем оценить, какие “экологичные” технологии смогут изменить судостроение в ближайшие десять лет и как будет выглядеть яхта в ближайшем будущем?
Простое решение
Очевидно, что благодаря внедрению новых технологий вскоре весь процесс управления яхтой будет проще. Судостроители постепенно внедряют более экологичные двигательные установки и применяют альтернативные источники энергии.
В ближайшее десятилетие мы обязательно увидим заметный рост использования 3D-печати в судостроении. Эта технология уже применяется для изготовления нестандартных деталей и даже используется для создания корпусов и палуб.
Нужна скорость
Самый эффективный способ минимизировать углеродные выбросы во время движения - это хождение под парусом, поэтому мы будем стремиться к использованию яхт, которые более эффективно ловят ветер. Кроме того, у больших яхт и катамаранов есть, к примеру, свое преимущество - у них много места на палубе для размещения солнечных панелей.
Для достижения эффективности и скорости необходимо минимизировать вес, но есть ли альтернативы использованию традиционному стекловолокну? Базальтовое волокно уже давно показало себя многообещающим и используется новым французским брендом катамаранов Windelo для изготовления корпусов с основой из полиэтилена (от переработанных пластиковых бутылок). Базальт преобразуется из вулканической породы (с минимальными выбросами CO2), поэтому волокна особенно устойчивы к нагреванию и пригодны для вторичной переработки.
Лодки из растений?
Продукция швейцарской компании Bcomp на основе льна уже эффективно используется в кузовных работах для автоспорта и в производстве горных лыж благодаря сочетанию жесткости и надежности при вибрации.
Пол Райли, эксперт по композитам, который сейчас продвигает продукцию Bcomp для морского использования, говорит, что лен легче, чем стекловолокно, имеет такую же жесткость и при этом обладает значительно более низкой стоимостью, чем углеродные волокна.
«Я думаю, что в ближайшие два-три года мы увидим, как лен приобретает популярность в яхтинге», - говорит он. «Производители должны проявлять интерес и переходить на менее вредные и экологичные материалы».
Лен прорастает за восемь недель, редко нуждается в поливе и не требует применения химикатов. До сих пор он использовался немецкой верфью Greenboats, в том числе на GreenBente 24, построенной в 2016 году, и строителями суперяхт Baltic Yachts.
У посетителей Düsseldorf Boat Show была возможность увидеть потенциал этого волокна на стенде Greenboats. Спроектированный компанией Judel / Vrolijk “льняная” открытая яхта без каюты Flax 27 фактически стала своего рода испытательным стендом для множества натуральных и переработанных материалов. Корпус из льна и биопласта с сердечником из полиэтилена, палуба из пробки.
Основатель Greenboats Фридрих Дейманн рассказал, что он разочаровался в использовании композитных материалов, особенно для деревянных лодок. «Для производства стекловолокна требуется в пять раз больше энергии, чем при льняном производстве», - сообщает Дейманн, показывая растения, из которых он построил свой красивый парусник с прозрачным покрытием.
Greenboats использует лен или композиты из натуральных волокон (NFC) с 2010 года. Это сводит к минимуму использование прессовых форм, используя технику сшивания и склеивания для создания панелей.
С другой стороны, нам нужен контроль за смолой. «Не получится использовать лен вручную, потому что это натуральный материал, а без сжатия волокна могут впитывать много смолы», - говорит Дейманн. При использовании вакуумной инфузии смолы появляются свои вопросы, связанные с окружающей средой, поскольку пластик, используемый в процессе упаковки, создает много отходов. Но некоторые судостроители и здесь уже нашли хорошее решение в виде многоразовых силиконовых пакетов.
Однако сама смола по-прежнему остается проблемой для химиков. Чистые био-смолы уже существуют, но для высокоэффективных эпоксидных смол, необходимых в судостроении, их натуральные ингредиенты могут составлять всего около 30%. Энтропийные смолы, биоэпоксиды, используемые, например, в сноубордах и досках для серфинга, производятся с помощью замещения углерода на основе нефти возобновляемым углеродом на основе растений - побочными продуктами сельскохозяйственной промышленности.
Пригодны для вторичного использования
Например, корпус гоночной лодки mini 6.50 Arkema 3 изготовлен из перерабатываемого термопластичного композита с использованием акриловой смолы Elium, которую можно измельчить и повторно использовать для производства новых деталей. А многие корпуса лодок RS изготовлены из переработанного полиэтилена, полученного методом роторного формования.
Для круизных лодок часто могут использоваться алюминиевые или деревянные композитные корпуса и материалы, которые поддаются переработке и не требуют пресс-форм. Например, Vaan - это новый голландский бренд алюминиевых катамаранов, которые не только долговечны и пригодны для вторичной переработки, но и сами по себе сделаны в основном из переработанных деталей. В основе производства корпусов и палубы используются старые оконные рамы, дорожные знаки и автомобильные номерные знаки.
Приручаем электричество
До сих пор в этом направлении лидировали Torqeedo и Oceanvolt, но теперь и Volvo Penta наращивает свои мощности по использованию электричества. И хотя Torqeedo уже поставила 100 000 электроприводов для яхт и лодок, это составляет лишь небольшую часть рынка, по словам генерального директора доктора Кристофа Баллина.
«На данный момент только около 1,3% морских силовых установок являются электрическими. Нужно гораздо больше», - заявляет он. В следующем десятилетии Баллин рассматривает серийные гибридные источники энергии как оптимальное решение для яхт, когда имеется большой аккумуляторный блок в сочетании с возможностями использования солнечной и гидроэнергетики. Это уменьшает выброс CO2 примерно на 90%», - говорит Баллин.
Такая система способствует нормальным условиям хождения под парусом и проживания на яхте, когда используется только аккумулятор. «Роль генератора сокращена с обеспечения повседневной энергией для жизни на борту (отопление, приготовление пищи, стирка, кондиционер) до аварийного использования при необходимости».
Мощность паруса
Очевидная цель для яхт - по возможности использовать только мощность паруса (энергию ветра). Но сама парусина, к сожалению, является “одноразовым” компонентом, особенно на борту гоночных яхт. Паруса из ламината с майларовой мембраной не подлежат переработке, поэтому многие старые паруса отправляются на свалку или используются для навесов и транспортных контейнеров.
Паруса из полиэстера / дакрона в значительной степени термопластичны, поэтому их можно плавить и перерабатывать (хотя обычно покрытия, такие как меламин, делают это очень проблематичным).
Здесь впереди всех OneSails со своей технологией 4T. В них используется перерабатываемый базовый полимер, а клеи и смолы заменяются плавлением под воздействием тепла. В результате получается композитный парус с однородной структурой, в котором используется технология низкого растяжения, позволяющая избежать использования майлара или тафты, что делает парус полностью пригодным для вторичной переработки. «Эта технология дает морякам возможность утилизировать паруса с истекшим сроком эксплуатации», - говорит Джон Паркер из OneSails UK.
Позитивное мышление
Само собой разумеется, что будущие яхты должны быть хорошо изолированными, прочными и с очень низкими потерями и потреблением энергии. Для движения будут использоваться блоки аккумуляторов и возобновляемые источники энергии. Фильтрация воды будет становиться все более важной задачей, особенно, для тех, кто проводит на борту длительное время.
Небольшой отпечаток якоря на песке должен быть единственным следом, который оставляет за собой яхта! Есть уверенность, что следующее десятилетие принесет немало инноваций в морском секторе.
-------
Спасибо, что дочитали наш материал до конца!
Телеграм-канал Yachtsman Journal - https://t.me/YachtsmanJournalRussia