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国际首次 超大型油轮螺旋桨装上“海豚皮肤”

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仿生蒙皮螺旋桨。 (成良田 高晓静 摄)

昨日,中国科学院宁波材料所发布消息,首艘安装该所和中远海能联合研发的仿生蒙皮螺旋桨的30万吨级超大型油轮,完成3个航次的原油运输任务后,近日顺利靠泊在泉州港码头。

这是国际上首次将仿生柔性减阻材料应用于30万吨级超大型油轮,完成了多航次、长航时、多海域的节能数据收集。

此次航行时长近200天,里程逾3.5万海里,航线往返于中国沿海和中东各大港口。监测数据显示,螺旋桨表面敷设仿生蒙皮后,实船油耗下降约2%。按此计算,一艘超大型油轮每年可节约燃油300吨以上,直接经济效益在100万元以上,减少二氧化碳排放量900吨以上。

据悉,该仿生柔性减阻材料在实船应用前取得了中国船级社产品认证,满足控制船舶有害防污底系统国际公约要求。

航运业是全球经济活动的重要支柱,目前超90%的全球贸易通过海运完成。然而,海运消耗着大量能源,并且成为温室气体排放的重要来源之一。国际能源机构数据显示,海运业能源消耗量在全球能源消耗总量中占比约为9%,排放的二氧化碳量占全球二氧化碳排放总量的3%。因此,突破大型船舶的节能减排关键技术,引领全球海洋运输业绿色变革,对国家实现“双碳”目标具有重要意义。

船舶航行过程中,其能源消耗主要用于驱动螺旋桨产生推力,从而克服船体与水之间的阻力,推动船舶前进。在宁波材料所薛群基院士的布局下,该所海洋关键材料重点实验室研究员王立平和曾志翔带领研究团队较早开展了表界面仿生滑移材料与海洋航体减阻方面的研究工作。

“船用仿生蒙皮减阻节能技术”是宁波材料所海洋关键材料重点实验室与中远海运能源股份有限公司联合开展的科研项目。

仿生蒙皮,即参照海豚皮的物理和化学特性,通过人工合成方法,制备出的具有类似海豚皮特征的人造材料。项目研究人员巧妙地将具有仿海豚皮特征的蒙皮材料应用于巨型油轮的螺旋桨表面,以提高螺旋桨推进效率。

据了解,鉴于船用仿生柔性减阻材料在实船上取得的良好节能减排效果,中远海能与宁波材料所紧密合作,计划将该减阻材料推广至中远海能旗下的100余艘油轮船队,可为中远海能带来显著的经济效益并降低二氧化碳排放量。

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