Na PG projektują autonomiczny statek do zbierania odpadów 

Projekt autonomicznego statku powstaje na Politechnice Gdańskiej wraz z partnerami z Tajwanu. Jednostka, zasilana energią elektryczną, ma zbierać odpady zarówno z wody, jak i z innych statków.

Nadrzędnym celem inicjatywy ZeroWastePorts jest wykonanie projektu wstępnego autonomicznego statku zbierającego odpady (WCV – Waste Collecting Vessel) zasilanego energią elektryczną. Główną funkcją statku będzie zbieranie odpadów zarówno z wody, jak i ich odbiór z innych statków. Statek będzie przystosowany do eksploatacji na wodach otwartych i na trudnych z nawigacyjnego punktu widzenia akwenach ograniczonych (porty, przystanie, śródlądowe drogi wodne).

Projekt „Zeroemisyjny Statek do Zbierania Zanieczyszczeń w Portach i Obszarach Przybrzeżnych” (akronim: ZeroWastePorts) będzie realizowany przez polsko-tajwańskie konsorcjum. W jego skład – ze strony polskiej – wchodzi, jako lider, biuro projektowe Seatech Engineering oraz Politechnika Gdańska, a ze strony tajwańskiej  National Taiwan University oraz Ship and Ocean Industries R&D Center. Współpraca w ramach ZeroWastePorts stanowi idealną podstawę do międzykontynentalnej wymiany wiedzy i doświadczeń, poprzez wspólne wykorzystanie wiedzy biura projektowego, dotychczasowych wyników badań naukowych prowadzonych na PG i NTU oraz infrastruktury badawczej.

Pod tą nazwą kryje się wykonanie projektu wstępnego autonomicznego statku zbierającego odpady (WCV – Waste Collecting Vessel), zasilanego energią elektryczną. Główną funkcją statku będzie zbieranie odpadów zarówno z wody, jak i ich odbiór z innych statków. Statek będzie przystosowany do eksploatacji na wodach otwartych i na trudnych z nawigacyjnego punktu widzenia akwenach ograniczonych – porty, przystanie, śródlądowe drogi wodne.

Politechnika Gdańska

Według Macieja Reichela z międzyzakładowego zespołu naukowców z Instytutu Oceanotechniki i Okrętownictwa Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, statek docelowo ma mieć również możliwość usuwania rozlewów olejowych. Jednostka nie będzie natomiast przeszukiwała dna morskiego w poszukiwaniu odpadów zalegających głęboko.

Naukowcy chcą zaprojektować jednostkę o długości maksymalnie 24 metrów, która ma się cechować wysokim poziomem autonomiczności, z niewielką ingerencją obsługi nabrzeżnej. Statek ma być w stanie samodzielnie podpłynąć do jednostki stojącej na redzie portu omijając potencjalne przeszkody, odebrać ze statku odpady, a następnie powrócić do stacji brzegowej.

W przyszłości taki statek ma mieć pozytywny wpływ na żyjące w wodzie morskie organizmy. Jak przekazał Maciej Reichel, śmieci pływające na międzynarodowych wodach (na przykład Wielka Pacyficzna Plama Śmieci) są zbierane głównie przez organizacje ekologiczne. Natomiast utrzymanie w czystości wód przybrzeżnych leży w interesie państw i jednostek zarządzających portami. To właśnie na nich ma operować statek – zbieracz śmieci.

Spodziewamy się, że zmniejszenie zanieczyszczenia wód przybrzeżnych pozytywnie wpłynie na faunę i florę morską. Ponadto sam statek ma być jednostką zero-emisyjną, zasilaną energią elektryczną. Będzie więc cichy (hałasy generowane przez statek mają szkodliwy wpływ na organizmy morskie) i nie będzie emitował szkodliwych spalin.

Maciej Reichel

Jak poinformował naukowiec, w ramach projektu analizowana będzie możliwość wykorzystania jednostki w trzech różnych portach: w Polsce, na Tajwanie oraz w Rotterdamie. Opracowanie uniwersalnego rozwiązanie pozwoli na szerokie zastosowanie takiej jednostki w wielu miejscach, co znacząco wpłynie na poprawę czystości wód przybrzeżnych.

„Moc przerobowa” statku będzie zależała od wielu czynników, w tym od algorytmów autonomiczności jednostki i autodetekcji pływających zanieczyszczeń, jej zdolności żeglugowych, za których optymalizację odpowiada Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej.

W działaniach projektowych zostaną wykorzystane najbardziej zaawansowane metody badawcze, w tym badania modelowe i metody numerycznej mechaniki płynów (CFD – computational fluid dynamics). Metody te zostaną wykorzystane przede wszystkim do oceny efektywności napędu i manewrowości statku.

Projektanci planują też wykorzystać zagadnienia uczenia maszynowego do wykrywania odpadów i autonomicznego planowania trajektorii ruchu statku oraz symulator statku do analizy reakcji statku w czasie rzeczywistym.

Konsorcjum działa w ramach programu finansowania dziewiątego konkursu na wspólne projekty bilateralne w ramach współpracy polsko-tajwańskiej. Polska część wspierana jest przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR), tajwańska przez Ministry of Science and Technology (MOST).

Politechnika Gdańska

Źródło: PAP

Udostępnij ten wpis

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

  • Norwegia zwiększa zamówienie o kolejne okręty podwodne

    Norwegia zwiększa zamówienie o kolejne okręty podwodne

    Norweskie Ministerstwo Obrony poinformowało 5 grudnia o zwiększeniu zamówienia na okręty podwodne typu 212CD budowane w Niemczech. Dotychczasowy kontrakt obejmował cztery jednostki, teraz Oslo chce dokupić dwie kolejne.

    O rozszerzeniu zamówienia mówiło się od 2024 roku, kiedy to Bundestag zgodził się zwiększyć niemiecką część programu z dwóch do sześciu jednostek. Wtedy też pojawiła się informacja o możliwej dodatkowej opcji na trzy kolejne okręty dla Niemiec.

    Budowa pierwszych 212CD trwa – zarówno dla Norwegii, jak i Niemiec. W norweskiej flocie nowe okręty zastąpią wysłużone jednostki typu Ula. Ich głównym zadaniem będzie monitorowanie i ochrona obszarów na północnym Atlantyku, Morzu Norweskim i w rejonie Arktyki, gdzie obecność rosyjskiej Floty Północnej jest stałym czynnikiem ryzyka. Całość norweskiego zamówienia, po rozszerzeniu, szacowana jest na ponad 90 mld koron (ponad 32 mld zł). Resort obrony Norwegii podkreśla, że decyzja wynika bezpośrednio z pogarszającej się sytuacji bezpieczeństwa tego kraju.

    Wspólny projekt Norwegii i Niemieccharakterystyka 212CD

    Wspólna budowa okrętów ma przynieść obu państwom wymierne korzyści: wspólne szkolenia, ujednolicone standardy obsługowe oraz interoperacyjność, w tym możliwość tworzenia mieszanych, norwesko-niemieckich załóg. W Haakonsvern powstaje już specjalna infrastruktura do szkolenia marynarzy i utrzymania jednostek serii 212CD.

    Za świadomość sytuacyjną odpowiada sonar nawigacyjny SA9510S MkII oraz zestaw masztów elektrooptycznych OMS 150 i OMS 30, umożliwiających obserwację i identyfikację celów bez konieczności wynurzania jednostki. Uzupełnieniem systemu są echosondy EM2040 Mil i EA640, które zwiększają precyzję nawigacyjną i pozwalają na bezpieczne manewrowanie oraz prowadzenie działań na wodach o złożonej charakterystyce dna.

    W prasie branżowej zwraca się uwagę na „diamentowy” przekrój poprzeczny kadłuba, który ma redukować odbicia aktywnych sygnałów sonarowych. Innowacyjność konstrukcji rodzi jednak ryzyko opóźnień – niektórzy twierdzą, że pierwsze jednostki tej serii mogą być gotowe z poślizgiem czasowym, związanym z dostępnością materiałów i koniecznością nabywania doświadczenia przez wykonawców.

    Napęd i systemy pokładowe

    Napęd stanowią dwa silniki wysokoprężne MTU 4000, baterie litowo-jonowe oraz najnowsza generacja systemu AIP (HDW Fuel Cell AIP, określany jako – IV generacja). Baterie przeszły krytyczne testy bezpieczeństwa, a koncepcja projektu zakłada możliwie niskie zużycie energii i wysoką autonomiczność w zanurzeniu.

    W skład wyposażenia nowych 212CD wchodzi najnowszy system dowodzenia CMS ORCCA, rozwijany wspólnie przez TKMS i norweski Kongsberg. To centrum nerwowe okrętu, integrujące wszystkie sensory i uzbrojenie, a jednocześnie przygotowane do pełnej współpracy z niemiecką i norweską flotą.

    Za świadomość sytuacyjną odpowiada sonar nawigacyjny SA9510S MkII oraz zestaw masztów elektrooptycznych OMS 150 i OMS 30, zapewniających obserwację i identyfikację celów bez wynurzania okrętu. Ich uzupełnieniem są echosondy EM2040 Mil i EA640, które zwiększają precyzję nawigacyjną i pozwalają bezpiecznie prowadzić działania na trudnych wodach.

    Uzbrojenie okrętów podwodnych 212CD

    Okręty otrzymają cztery wyrzutnie torped kalibru 533 mm, przystosowane do użycia nowoczesnych torped ciężkich DM2A4, będących standardem wśród państw NATO mających w służbie okręty TKMS.

    Do samoobrony na krótkim dystansie przewidziano system IDAS, czyli rakietowy zestaw przeznaczony do zwalczania środków ZOP, dronów i śmigłowców operujących nad obszarem działań okrętu.

    Najmocniejszy akcent ofensywny to możliwość użycia pocisków przeciwokrętowych NSM od Kongsberga – uzbrojenia, przed którym rosyjskie okręty mają szczególny respekt. NSM realnie utrudni im swobodne operowanie na północnym Atlantyku i w rejonach subarktycznych.

    Jednostki będą także zdolne do współpracy z autonomicznymi pojazdami podwodnymi (UUV), co zwiększa ich możliwości w rozpoznaniu, działaniach specjalnych i monitorowaniu dna morskiego.

    Wszystkie te elementy składają się na okręt przeznaczony do działań nie tylko na Bałtyku. 212CD powstaje z myślą o operowaniu na północnym Atlantyku i Morzu Norweskim, w środowisku arktycznym, gdzie kluczowe znaczenie mają duża autonomiczność oraz zdolność do długotrwałego pozostawania w rejonie działań.

    Co tak naprawdę wyróżnia decyzję Norwegii

    Decyzja Oslo nie jest efektem politycznego impulsu, lecz chłodnej kalkulacji operacyjnej. Norwegowie powiększają zamówienie na okręty, które już istnieją, pływają i mają potwierdzone osiągi w służbie sojuszniczych marynarek. Bez wizualizacji i opowieści o „rozwojowych możliwościach”. Po prostu biorą rozwiązanie, które działa.

    212CD nie jest projektem, który dopiero miałby „dojrzewać” w trakcie programu. To rozwinięcie sprawdzonej rodziny okrętów podwodnych, budowanej na bazie doświadczeń typu 212A – jednej z najbardziej udanych konwencjonalnych platform w Europie. Konstrukcja została w pełni zweryfikowana na etapie projektu i wprowadzona do produkcji bez fazy eksperymentalnej. Pierwsze jednostki są już w trakcie budowy.

    Dla Norwegii to kluczowe. Flota Północna FR działa tuż za rogiem, a Oslo odpowiada za bezpieczeństwo północnej flanki NATO. W tych warunkach okręt podwodny nie ma „rokować” – ma pracować od pierwszego dnia służby.

    I tu pojawia się czytelny kontrast: Norwegia wzmacnia flotę rozwiązaniem sprawdzonym, podczas gdy w Polsce realna zdolność podwodna pozostaje odsunięta w czasie.

    W czasie gdy jedni wybierają projekt „jakoś to będzie”, Norwegia wybiera pewność tu i teraz: okręt, który pływa i system, który przeszedł próby.

    Mariusz Dasiewicz – wydawca Portalu Stoczniowego. Od ponad 10 lat zajmuje się tematyką Marynarki Wojennej RP oraz przemysłu stoczniowego. W swoich tekstach koncentruje się na programie Orka oraz zagadnieniach związanych z rozwojem bezpieczeństwa morskiego Polski, kładąc nacisk na transparentność procesów decyzyjnych i analizę opartą na faktach.