Hur en holistisk, generisk modell kan ge en mer energieffektiv sjöfart

Medan mycket forskning är inriktad på specifika komponenter i ett fartyg såsom maskin, boiler, propeller med mera, tar Fabian Tillig, doktorand på Chalmers institution för sjöfart och marin teknik, ett holistiskt och generiskt perspektiv i sin forskning på energieffektiv sjöfart och drift.

Fabian Tillig, doktorand på Chalmers, var en av flera intressanta föredragshållare på Lighthouse seminarium om energi effektiv sjöfart. Det är här är det första av flera sammandrag från seminariet.

A generic energy systems model for energy efficient ship design and operation
Fabian Tillig, doktorand, Chalmers tekniska högskola

- För att en modell ska kunna vara generisk måste vi ta reda på, var tar energin egentligen vägen? När vi studerar ett fartygs framdrivning, den faktiska uppgiften att transportera last från punkt A till B, ser vi att energiförluster uppstår båda på insidan och utsidan av fartyget, säger Fabian Tillig.
 
Tillig påpekar att:
• Komponenter i ett fartyg så som ett energisystem är sammankopplade och interagerar med varandra
• Effektiviteten hos de flesta komponenter beror på i vilket skede av driften fartyget är i
• Prestandan för hela systemet beror på prestandan hos varje enskild komponent och dess interaktioner
• En holistisk syn på systemet kan undvika suboptimering
 
- Vi försöker att titta på hela fartyget. Utsidan, resistans, propeller, insidan, och allt är sammankopplat. På något sätt måste vi hitta ett matematisk eller empiriskt sätt att modellera dessa delar, på ett generiskt sätt, säger Fabian Tillig.
 
I sin forskning har Fabian Tillig modellerat ett generisk Aframax tankfartyg med maskin, framdrivning och resistans. Modellen har testats under en 3000 sjömil lång simuleringsrutt och ett exempel från resultaten är att det är bättre att hålla en jämn hög hastighet och undvika hastighetstoppar, för att hålla energiförbrukningen nere..
 
Forskningen kommer att fortsätta med validering av den generiska modellen och Fabian Tillig ska även fortsätta undersöka olika motståndsmodeller. Och den generiska modellen har redan uppmärksammats av industrin.
 
Carnival Corporation driver mer än hundra kryssningsfartyg och samlar just nu in data från sina fartyg för att bygga en ny simulator baserad på Royal klass-fartyg. Data som forskare såsom Fabian Tillig kan dra nytta av.
 
- Vi får data från alla våra fartyg. Återvinning av spillvärme, avgassystem, bränsleförbrukning, trim och så vidare. Så det finns potential för studera en hel del data, om du letar efter det. Jag är säker på att vi kan göra någonting, sa Brendan O'Keeffe från Carnival under seminariet.
 
Fabian Tillig avslutade sin presentation med att poängtera att en holistisk eller snarare generisk modell för energisystem kan ge tänkbara konstruktionsmål. Vilket framgår av de simuleringar av bränsleförbrukningen som gjorts i modellen.
 
- Det handlar inte om att göra just motorn mer effektiv eller skrovet eller propellern. Det är viktigt att ha en helhetssyn, att säga att vi gör helheten mer effektiv, säger Fabian Tillig.