Hvalhale-oppfinnelsen kan spare drivstoff

Om testene for denne oppfinnelsen går godt, kan den settes i produksjon og redusere drivstofforbruket hos skip. Britiske firmaer og myndigheter er med.

Av Steinar Brandslet

I skipsmodelltanken ved NTNU tester de en kunstig hvalhale som kan monteres på skip. NTNU utfører testene i samarbeid med Rolls-Royce og de britiske firmaene Seaspeed og MOST.

En skipsmodell i skala 1 til 16,57 henger bak på plattformen som farer gjennom de kunstig skapte bølgene i tanken.

Det tar ikke mange sekundene å tilbakelegge de drøyt 200 meterne, men verdifull informasjon samles inn. Kameraer og avanserte målere skal blant annet gi et inntrykk av hvordan modellen beveger seg, av motstand og effekten av endringer.

Mannen som har ansvar for å teste dette konseptet er Eirik Bøckmann, som er postdoktor ved Institutt for marin teknikk ved NTNU. Han har selv jobbet med denne oppfinnelsen i flere år.

Oppfinnelsen bruker bølgenes energi

Hovedmålet med hvalhalen er at den skal redusere drivstofforbruket ved å ta i bruk bølgeenergi for å hjelpe skipet fremover.

Skjønt hvalhale er kanskje ikke det du først tenker på når du ser oppfinnelsen. Egentlig er det to vinger eller finner som monteres foran på skipet. Men prinsippet bak energibesparelsen er omtrent det samme som du finner hos en hvalhale.

Bølgene som treffer et skip vil få skipet til å bevege seg. Det fører til at finnene slår opp og ned, altså som en hvalhale. Utformingen på disse finnene gjør at denne bølgekraften kan brukes til å påvirke framdriften.

Reduserer motstand og stamping

Foreløpig er resultatene svært lovende:

– Foilene reduserte motstanden på skipet i de sjøtilstandene vi testet med mellom 9 og 17 prosent for signifikante bølgehøyder litt lavere enn 3 meter, sier Bøckmann.

Denne bølgehøyden er ganske vanlig i Nordsjøen og Norskehavet.

– Disse verdiene for motstandsreduksjon kan mest sannsynlig økes ved å optimalisere skroget med tanke på å utruste det med bølgefoiler. Foilene reduserte også stampebevegelsene til skipet i samme størrelsesorden som reduksjonen i motstand, fortsetter han.

Med andre ord er det lovende resultater, men det er tidlig ennå.

Ser store muligheter for oppfinnelsen

– Vi får ta det første først og så se på den beste veien framover, sier Alastair Sim, som er teknolog ved Rolls-Royces strategiske forskningssenter.

Men han ser store muligheter for oppfinnelsen om den fungerer som de håper. Sim har ansvar for å vurdere fremtidige marine teknologier og se om de kan være noe å satse på for Rolls-Royce.

Det er derimot ikke nok at vingene virker. Flere faktorer spiller inn. For eksempel må vingene tåle en trøkk og ikke gjøre skipet mindre stabilt.

– Erfaringen fra lignende finner viser at kollisjoner der vingene skades ikke påvirker stabiliteten til skipet selv, sier Sim.

For utformingen og vinkelen på Bøckmanns finner er unik, men lignende oppfinnelser har vært prøvd ut og tatt i bruk tidligere.

Har eksperimentert med flere finner

3000 skipsmodeller og 1250 propeller er foreløpig blitt testet ut i skipsmodelltanken på Tyholt i Trondheim siden starten i 1939.

Folk her har altså lang erfaring i å prøve ut tekniske nyvinninger, og senteret er blant de ledende i verden på feltet. Men britene er ikke akkurat nybegynnere heller.

– Britiske myndigheter ville ha oss med på dette prosjektet, sier managing director Stephen Phillips i Seaspeed.

Phillips grunnla Seaspeed i 1990, og har noen tiårs erfaring fra arbeid med å forbedre hurtiggående skip. Seaspeed har allerede eksperimentert med finner, såkalte «wave foils» i flere år.

Seaspeed samarbeider med Rolls-Royce Marine, og er støttet av et offisielt britisk innovasjonsprogram nettopp for å utvikle denne typen finner til bruk i den kommersielle skipstrafikken.

Rolls-Royce Marine har lenge samarbeidet med skipsmodelltanken, men akkurat dette samarbeidet startet i 2013.

Rolls-Royce Marine signerte for øvrig nylig en langsiktig avtale om forskning og utvikling med NTNU og Sintefs MARINTEK. Det gjør de ikke for å være snille, men fordi dette er noe de også har nytte av.

En fremtid med bølgeenergi

Så hvor tenkelig er det at bølgekraft kan få stor betydning for skipsfarten i årene fremover?

– I mindre skala er det utviklet båter som utelukkende bruker bølgeenergi som fremdrift. Altså uten at noen motor er involvert, sier Ie-Bum Shin, som er naval architect i Seaspeed.

Men det er et stykke frem til dette kan brukes i full skala. Foreløpig er hovedmålet målet å redusere drivstoffutgiftene.

Eirik Bøckmann har tidligere presentert sine foreløpige funn ved flere anledninger, også her i Gemini. Forskningen hans førte til at han vant delfinalen i Forsker Grand Prix i 2013. Han står også bak en nettside som tar for seg historien om bølgekraftforsøk.