2025-08-04 17:27:42

受鲸鱼启发的“吞浪”技术可以推动船只实现净零排放

  

  ‘Wave devouring’ tech inspired by whales could propel ships towards net zero

  英国克兰菲尔德大学的科学家们正在为船舶开发一种水下机翼,这种机翼可以帮助比航空旅行排放更多碳的行业脱碳。

  这种技术被称为吞波推进技术,本质上是一种安装在船体底部的扑翼系统,可以帮助推动船体前进。该系统的灵感来自鲸鱼的尾鳍,利用波浪的动能来实现无燃料推进。

  当翅膀在水中流动时,它会自动上下拍打产生推力——就像鸟在空中滑翔或鱼在水中游弋一样。

  然而,就像鱼或鸟一样,除非有发动机提供初始动力,否则该系统无法工作。但是一旦船在巡航时,翼片减少了推动船前进所需的总体努力。

  这张来自挪威初创公司Wavefoil的图表说明了基本概念:

  

  https://cdn0.tnwcdn.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2023/11/Wavefoil-Animation-Waves-HP.mp4

  克兰菲尔德大学海洋实验室的吞噬波浪推进系统的实验室规模测试模型发现,它可以将船舶的燃料使用量减少多达15%。虽然这听起来可能不是那么多,但这是一项相对简单的技术,可以改装到现有的船只上。与大量其他正在开发的脱碳航运技术(如巨型风窗或太阳能帆)相结合,这种箔可以帮助全球航运业走上净零排放的道路。

  一个多世纪前,德国研究人员发现并证明了利用扑翼板从流水中产生推力的概念。但很长一段时间以来,人们对这一过程的理解还不够好,无法在实际层面上进行推广,而且减少燃料使用的紧迫性也不像今天那么大。

  然而,在过去的几年里,已经有一些尝试将波浪吞噬推进商业化并将其推向市场。挪威的Wavefoil和美国的Liquid Robotics这两家公司表现出了最大的希望。

  Wavefoil在2019年成为头条新闻,当时它在历史上首次在船上安装了可伸缩的船首箔片。这种巨大的玻璃纤维箔被设计成在不使用时折叠成船体,这是同类技术中第一次这样做。这意味着在暴风雨期间(它们可以承受高达6米的海浪高度,而不是更多)和停靠时,船板可以收回。

  发明者说,通过利用波浪的上下运动,这种桨不仅可以节省燃料,还可以增加在波涛汹涌的大海中的舒适度。迄今为止,Wavefoil已经筹集了500万欧元(最新一轮是2022年挪威创新局的拨款),自成立以来,Wavefoil已经在几艘船上安装了它的技术。

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  当Wavefoil正在处理像渡轮这样的大型船只时,Liquid Robotics已经开发了一种名为Waveglider的自动水面交通工具。安装了太阳能电池板和波浪推进系统,这个远洋机器人可以在海上花费长达一年的时间,在没有任何人为干预的情况下为研究和国防应用收集数据。根据Dealroom的数据,该公司于2016年被波音公司收购,目前估值约为2亿美元。

  虽然这仍是一个新兴领域,但这两家公司已经证明,吞波技术有潜力提供一种令人惊讶的简单解决方案,以减少大大小小的船舶的能耗。在克兰菲尔德大学,首席研究员杨亮博士设想这项技术将在未来用于各种海上应用——从*收集机器人到巨型货船。

  看看这个视频,让书呆子们了解Wavefoil的技术:

  Si?n Geschwindt

  Si?n是TNW的记者。从初创公司到科技巨头,他涵盖了欧洲科技生态系统的广度和广度。有背景(show all) Si?n是TNW的记者。从初创公司到科技巨头,他涵盖了欧洲科技生态系统的广度和广度。拥有环境科学背景的Si?n倾向于提供大规模环境和社会影响的解决方案。