Rotorseil
Rotorseil benyttes på båter og skip, rotorseil utnytter energien i vinden til fremdrift. Designet benytter magnuseffekten, som er en kraft på et roterende objekt med fart gjennom luft. Kraften er rettet vinkelrett på fartsretningen.
Prinsipp for drift
[rediger | rediger kilde]En Magnus-rotor som brukes til å drive et skip, kalles et rotorseil og er montert med aksen vertikal. Når vinden blåser fra siden av sylinderen, skaper magnuseffekten fremdrift. Prinsippet er at vinden beveger seg mot den roterende sylinderen (rotoren) og friksjonen beveger skipet (samme prinsipp som når man "skrur" en fotball). Vinden driver ikke selve rotoren, så den må ha sin egen kraftkilde, vanligvis en elektromotor med strøm fra batterier eller en dieselmotor.[1][2]
Vindretningen må tas i betraktning når man seiler, derfor er litt sikksakk-kjøring noen ganger uunngåelig. Hvis skipet endrer kurs slik at vinden kommer fra den andre siden, må rotasjonsretningen på rotoren snus, ellers vil skipet bli drevet bakover.[2][3]
Den vanligste formen for rotorseil er Flettner-rotoren.[4]
Som andre moderne båter og skip med seil som fremdrift, har også fartøyer med rotorseil ofte en styrepropell som drives med strøm. Det er også vanlig med en annen alternativ fremdrift, vanligvis en elektromotor med strøm fra batterier eller en dieselmotor.[2]
Ofte er rotorseilene bygget slik at de kan legges ned for å komme under bruer eller når skipet går med alternativ fremdrift.
Erfaringen så langt med rotorseil er en 15-20 % drivstoffbesparelse.[2][5]
Rotorskip
[rediger | rediger kilde]Historie
[rediger | rediger kilde]Allerede i 1924 ble det laget et eksperimentelt rotorskip av den tyske ingeniøren Anton Flettner. Fartøyet var et skip med to rotorer var en ombygget skonnert som fikk navnet Buckau. Rotorseilene var ca. 15 meter høye og hadde en diameter på 3 meter og drev et elektrisk fremdriftssystem på 37 kW (50 hk). Skipet kunne seile 20–30 grader opp mot vinden, det førte til at man ikke var bekymret får at skipet ikke kunne klare seg i stormfullt vær. Skipet seilte i Europa, men ble i 1926 omdøpt til Baden Baden, etter den tyske kurbyen, og seilte til New York via Sør-Amerika. Noen kilder hevder at skipet var en suksess mens andre hevder at energien man brukte på å rotere de 15 m høye sylindrene var større enn et tilsvarende skip med konvensjonelle drift.[6][7]
På verftet A.G. Weser i Bremen bygget de i 1926 et større skip med tre rotorer, Barbara. Det gikk som frakteskip i Middelhavet på slutten av 1920-tallet og allerede i 1928 hadde Flettner sikret seg bestillinger på seks nye skip av Barbara-klassen. Den økonomiske situasjonen i verden ble vanskelig, i tillegg ble diesel rimeligere og motorteknologien bedre. Dette gjorde at lønnsomheten ikke lenger var like stor.[8]
-
Buckau, 1924 -
Buckau, 1925 -
Barbara, 1926 -
Modell av Barbara
Moderne skip
[rediger | rediger kilde]På 1980-tallet var drivstoffprisen så høye at man igjen begynte å interessere seg for Flettner-rotoren. I tillegg til høye drivstoffpriser er også regulering av skipsutslipp på grunn av global oppvarming med på å øke interessen for rotorseil.
Enercon sjøsatte i 2008 to rotorskip med 4 stykk 25 meter høye rotorseil med en diameter på 4 meter, E-Ship 1 og 2. Enercon opplyser at det er en drivstoff besparelse på opptil 25 % sammenlignet med konvensjonelle fraktfartøyer av samme størrelse. Selskapet bruker skipene til å frakte turbindeler og utstyr.[9]
Det finske rederiet Bore sitt RoRoskip M/V Estraden fikk i 2015 installerte Norsepower rotorseil og i 2018 fikk lasteskipet Fehn Pollux fra Fehn Shipmanagement (Leer) installert et 18 meter høyt rotorseil fra EcoFlettner i fronten. I 2018 bygget Maersk om et tankskip i LR2-klassen fra 2008 til et rotorskip med to Norsepower rotorseil. Skipet fikk navnet Maersk Pelican og er verdens største rotorseilskip (i 2021) med en lengde på 245 meter og 42 meters bredde, 109647 DWT. Det er senere solgt å seiler nå med navnet Epanastasea.[10]
Viking Grace er en av ferjene til Viking Line som går i Østersjøen, mellom Stockholm og Åbo via Mariehamn eller Långnäs. Den ble bygget med motorer som kunne gå på normalt brensel og flytende naturgass. I 2018 installerte de et 24 meter høyt rotorseil på skipet. I 2021 ble rotorseilet demontert og skipet går nå på fullstendig svovelfri flytende naturgass (LNG).
Danske Scandlines installerte i 2020 30 meter høye rotorseil på M/V Copenhagen og i 2022 på M/V Berlin. Skipene går i rute mellom Rostock i Tyskland og Gedser i Danmark.[11]
Også verdens største Ro-Ro-fartøyet (i 2022), MV Delphin, har fått montert en 35 meter høy og 5 meter i diameter rotor som kan legges ned. Delphin, på 27687 DWT, ble bygget i 2018 og fikk installert vindrotor i 2022.[12]
Også i Norge er interessen for rotorseil stor og mange norske skip har fått installert rotorer. Sea-Cargo har det største skipet med rotorseil i Norge (i 2022), SC Connector på 8843 DWT. Skipet som ble bygget i 1997 og fikk installert to rotorseil med 35 meter høyde, som kan legges ned, i 2021. Vippefunksjonen er nødvendig når Connector skal passerer under flere bruer og kraftledninger. Skipet går i Nordsjøområdet og seiler mellom Vestlandet, Danmark, Nederland og også Sverige og Polen.[13]
-
E-Ship 1, 2018 -
Epanastasea (Maersk Pelican), 2019 -
Estraden, 2017 -
Viking Grace, 2018
.jpg)
Rotorbåt
[rediger | rediger kilde]Rotorseil er også benyttet på seilbåter, da i første omgang på katamaraner. Blant annet har Universitetet i Flensburg utviklet katamaranen Uni-Kat Flensburg.[14]
Demping av global oppvarming
[rediger | rediger kilde]I 2007 foreslo Stephen H. Salter og John Latham å bygge 1500 robot-rotorskip for å dempe global oppvarming. Skipene ville spraye sjøvann i luften for å øke skyreflektiviteten. En prototype av rotorskipene ble laget med rotorene av karbonfiber.[15]
Referanser
[rediger | rediger kilde]- ^ Chanson, Hubert (30. august 2013). Applied Hydrodynamics: An Introduction (på engelsk). CRC Press. ISBN 978-1-315-86304-7.
- ^ a b c d «History of Flettner Rotors». Flettnerrotor (på engelsk). Besøkt 12. januar 2023.
- ^ Tokaty, G. A. (20. februar 2013). A History and Philosophy of Fluid Mechanics (på engelsk). Courier Corporation. ISBN 978-0-486-15265-3.
- ^ «Flettner rotor – Thiiink – Retractable Flettner Rotor with Magnus Effect Force». www.thiiink.com. Arkivert fra originalen 19. februar 2014. Besøkt 12. januar 2023.
- ^ Stensvold, Tore (16. september 2015). «Rotorseil sparer inntil 20 prosent drivstoff». Tu.no. Besøkt 12. januar 2023.
- ^ Information, Reed Business (10. mars 1983). New Scientist (på engelsk). Reed Business Information.
- ^ Tokaty, G. A. (1. januar 1994). A History and Philosophy of Fluid Mechanics (på engelsk). Courier Corporation. ISBN 978-0-486-68103-0.
- ^ Walker, Fred M. (5. mai 2010). Ships and Shipbuilders: Pioneers of Design and Construction (på engelsk). Seaforth Publishing. ISBN 978-1-84832-072-7.
- ^ «History of Flettner Rotors». Flettnerrotor (på engelsk). Besøkt 15. januar 2023.
- ^ Stensvold, Tore (16. september 2015). «Rotorseil sparer inntil 20 prosent drivstoff». Tu.no. Besøkt 15. januar 2023.
- ^ «Powered by the wind | Reduces CO2-emissions | Scandlines». www.scandlines.com. Besøkt 15. januar 2023.
- ^ Schuler, Mike (8. mars 2022). «World’s Largest Short Sea Car Carrier to Get Tilting Rotor Sails». gCaptain (på engelsk). Besøkt 15. januar 2023.
- ^ Schuler, Mike (20. januar 2021). «First Tilting Rotor Sails Installed on SC Connector». gCaptain (på engelsk). Besøkt 15. januar 2023.
- ^ deutschlandfunk.de. «Fliegender Flensburger». Deutschlandfunk (på tysk). Besøkt 12. januar 2023.
- ^ «BBC NEWS | Programmes | Futuristic fleet of 'cloudseeders'». web.archive.org. 25. august 2012. Archived from the original on 25. august 2012. Besøkt 13. januar 2023.