中國船廠聯手！全球首艘“氣泡船”加入淡水河谷船隊

繼交付全球首艘配備旋翼帆的礦砂船之后，兩家中國船廠又聯手合作為淡水河谷交付了世界上首艘應用空氣潤滑技術的超大型礦砂船。

兩家中國船廠合作交付世界首艘應用空氣潤滑技術的礦砂船

7月2日，淡水河谷發布公告稱，其租用船隊已經接收世界上首艘應用空氣潤滑技術的礦砂船（VLGC）�？諝鉂櫥�技術通過在船體下方人工生成氣泡，助力淡水河谷進一步減少航運過程中產生的溫室氣體排放。

這項技術被應用于32.5萬載重噸Guaibamax型超大型礦砂船（VLOC）“維多利亞海洋號（Sea Victoria）”上，安裝在甲板上的10臺壓縮機將空氣注入船體底部的20臺裝置中，這些裝置會在船底形成一層氣泡，它們可減少船體與水之間的摩擦，從而減少燃油消耗，進而減少碳排放。

“Sea Victoria”號由江蘇新時代造船為韓國泛洋海運建造，在今年1月簽字交付。該型船總長340米，垂線間長333.1米，型寬62米，型深29.5米，結構吃水21.4米，載重32.5萬噸，入級韓國船級社（KR）。

“Sea Victoria”號的建造過程已考慮了空氣潤滑技術的適裝。而空氣潤滑裝置的安裝則由位于中國深圳的友聯船廠（蛇口）有限公司完成，整個安裝過程歷時35天，于6月28日完成。目前，該船正駛往巴西，這是世界上首艘應用空氣潤滑技術的礦砂船。

“Sea Victoria”號上安裝的壓縮機

空氣潤滑技術由英國制造商Silverstream提供。淡水河谷與淡水河谷技術研究所（ITV）及韓國船東泛洋海運進行項目合作。“Sea Victoria”號由上海船舶研究設計院設計，該機構還負責空氣潤滑技術的整合。

淡水河谷航運團隊透露，此次測試如取得成功，空氣潤滑技術將有可能會被推廣到負責運輸淡水河谷礦石的承租船隊的其他船舶上。“根據保守估計，這項技術將減少5%至8%的燃油消耗，有望使淡水河谷鐵礦石海上運輸中產生的排放每年減少4.4%。”淡水河谷航運技術經理Rodrigo Bermelho表示。

淡水河谷啟動“生態航運計劃”提升能效減少碳排放

采用空氣潤滑技術是淡水河谷“生態航運計劃”的一部分，該計劃旨在助力公司應對減少碳排放的挑戰，這與國際海事組織（IMO）的探討方向相一致。去年，淡水河谷宣布，公司致力于到2050年實現直接（“范圍一”）排放和間接（“范圍二”）排放的碳中和，以及到2035年將“范圍三”排放減少15%�？紤]到淡水河谷本身不擁有船舶，因此航運中產生的排放屬于“范圍三”排放。這些減排目標與《巴黎協定》的宏偉目標相一致。

為了實現“生態航運計劃”，淡水河谷已經在今年5月啟用世界上首艘配備旋翼帆的Guaibamax型VLOC“SEA ZHOUSHAN”號。該船同樣由新時代造船建造，在太平洋海洋工程（舟山）有限公司完成了旋翼帆安裝，計劃于7月底抵達巴西。

“SEA ZHOUSHAN”號

“SEA ZHOUSHAN”號安裝的旋翼帆呈圓柱形，每個旋翼帆直徑4米，高24米，其高度相當于一座7層高的樓房。在運行期間，由于馬格努斯效應，旋翼帆會根據船舶的環境和運行條件以不同速度旋轉，從而產生壓力差，推動船舶前行。該船共安裝了 5 個旋翼帆，將使能效提高多達 8%，每年由此可減排多達3400噸二氧化碳當量。如果試運行證明有效，預計該技術可用于船隊中至少40%的船舶，這將使淡水河谷鐵礦石海上運輸中產生的排放每年減少近1.5%。

今年 6 月，淡水河谷還與23家公司簽署了一份諒解備忘錄，以啟動將氨作為船用燃油替代物的研究。此外，淡水河谷一直在為采用船用燃油替代物做準備。數十艘已投入運營的第二代Valemax型船在設計中均預留了在未來安裝液化天然氣系統的空間，包括一個甲板下隔間，用于容納可供整個航程使用的液化天然氣罐。“生態航運計劃”正在開發一種多燃料罐，這種多燃料罐在未來不僅可以存儲和消耗液化天然氣，而且可以存儲和消耗甲醇與氨。

Bermelho表示，采用旋翼帆和空氣潤滑系統等能效提升技術將減少單位船只對于船用燃油的需求，并促進對于低碳燃料的使用。對于Guaibamax型船所做的初步研究預計，若改用LNG作為燃料，將減排多達 23%，而若改用甲醇和氨作為燃料，則將減排多達40%至80%。

淡水河谷投入大量資金，采用新技術并更新船隊，將能效和環境創新領域最先進的技術納入航運。2018年起，淡水河谷將40萬噸的第二代Valemax型船投入運營；2019年起，淡水河谷又將32.5萬噸的Guaibamax型船投入運營。這些船舶均為世界上能效最高的船舶，它們與2011年建造的18萬噸的好望角型船相比，可減少多達41%的二氧化碳排放。

什么是空氣潤滑減阻系統？

船底氣泡潤滑層

空氣潤滑系統是一種利用空氣氣泡來減少船體與海水之間的阻力的方法。具體方法是使空氣從船的外殼上的小孔中被快速泵出，這時蜂巢狀的氣泡會迅速聯合起來，并在船體外形成1厘米到2厘米厚的一層空氣層。由于空氣的阻力遠遠小于水，因此這樣可以減少輪船航行時的阻力，以達到節約能源的效果。采用這種方法可以減少大約10%到15%的二氧化碳排放量。

空氣潤滑減阻系統簡單來說可以理解為“吹氣泡系統”。在船舶行進過程中，利用空壓機聯通管路向船底釋放單元吹入氣泡，形成一層穩定氣體潤滑層，降低船底與水的摩擦阻力的一種的潤滑系統。其目的是為了減少燃料消耗降低二氧化碳的排放。

Silverstream系統通過生產一層微型氣泡來，類似“空氣毯”附著在船舶底部。這項技術可以直接應用于新船，同時也可以應用于現有船舶，它的改裝時間只需要14天。

據了解，空氣潤滑減阻系統由供氣單元（空壓機）、船底外板氣體釋放單（ARU）、及一系列管路及其附件組成。

系統簡圖

船底氣泡釋放單元（ARU)

微氣泡

船體下的空氣釋放裝置

隨著國際海事組織（IMO）對節能減排要求不斷提升，降低船舶能耗成為船舶行業的發展趨勢�？諝鉂櫥瑴p阻技術作為一項節能效果顯著的前沿技術，憑借其廣泛的適應性、顯著的節能效果，成為船東、船廠和設計單位關注的焦點。據了解其節能效果可達5%-12%，這一出色的節能效果，成功吸引了設計人員的目光。