[Science] 海洋运输减少污染的新技术：水翼船，电驱，风帆
[Science] 海洋运输减少污染的新技术：水翼船，电驱，风帆 ——
海洋运输减少污染的新技术：水翼船，电驱，风帆
- 凯瑟琳·莱瑟姆（Katherine Latham）
- BBC商业事务记者
图像来源，Artemis Technologies
阿尔特弥斯技术公司研发的用电力驱动的水翼船
“贝尔法斯特先锋号”在水上滑行，安静而流畅，后面没有留下多少航迹。
阿尔特弥斯技术公司（Artemis Technologies）的项目主任卡特丽娜·汤普森（Katrina Thompson）说，“在有大风大浪的时候，这种在浪尖上掠过的方式具有显而易见的好处。”
阿尔特弥斯技术公司研发的先锋号是世界上投入市场的第一艘电力水翼船。
水翼即船体下的翼状结构，借助水翼升力，船体能被抬出水面，极大减少航行阻力。
据阿尔特弥斯技术公司说，水翼加上他们的电机，能够把船只航行的燃料消耗减少90%，而且没有排放。
汤普森博士说，“这是一种变革性质的技术”。
汤普森博士在贝尔法斯特被称为水手城（Sailortown）的地区长大。那里是重工业聚集之地。她父母在船上工作，她童年时期很多时间都在码头玩耍。
后来她离开贝尔法斯特成了一名航空工程师，为劳斯莱斯和庞巴迪做飞机设计工作。后来她返回自己的家乡，并带回自己的专业技术。
汤普森博士曾经是一名航空工程师，过去为劳斯莱斯和庞巴迪做飞机设计工作
汤普森博士说，“我父亲对这个船搞不明白。在我给他看了船体下面后，他说，原来有个机翼。”
阿尔特弥斯公司聚集了赛车行业的专家，航空工程师，飞行控制专家和物理模型专家以及船舶设计师。
汤普森博士说，先锋号长11.5米，很适合用作向风电站接送人员。
“船只要顶风驶向风电站，停靠让乘员下船。这是种低耗能的航行。”
海上航行留下的航迹能够侵蚀海岸，减少生物栖息地。因为他们的船没有航迹 ，阿尔特弥斯获准在港口附近以高于其他船只的速度运营，因此也能大幅减少航行时间。
汤普森博士说，“我们所在的行业传统上适应新技术很慢。如果我们现在开始做，我们能向停止碳排放平滑过渡。”
海运行业曾指定了把整个行业排放减少50%的目标
全球贸易90%要通过海上航运。国际海运行业的排放占全球总排放的3%。如果把行业看作一个国家，那么它的排放排列世界第六。
2018年国际海事组织(IMO)制定了一个目标，即从2008年到2050年把行业排放减少50%。不过专家说，要实现把全球变暖控制在1.5摄氏度内的目标，行业排放应该减少100%。
但航运业能实现自我清洁吗?
短途航运，船只可以使用电力，但是对于国际航运，有人建议可以使用氢基燃料，促进整个行业实现去碳化。
但是转用氢能源需要改变燃料基础设施结构。燃料储存和成本都会面临巨大挑战，另外船舶需要改装才能使用氢能源。
为解决这个问题，一些研究人员正在对一些革命性技术进行研究。
剑桥大学的研究人员正在试验通过人工光合作用获取新能源
剑桥大学的专家说，人工光合作用产生的合成气能够在化石燃料转向清洁氢能源中间发挥桥梁过渡作用。
剑桥大学的研究员安德烈（Virgil Andrei）博士说，“合成气是氢气和一氧化碳混合的燃料气体，是诸如汽油之类常规燃料生产过程中的中间产物。如果我们实现了可持续生产合成气，我们就不需要化石燃料了。”
剑河中，撑篙船上坐满了观光客，小船穿过叹息桥，经过圣约翰学院。水波粼粼 ，水面漂浮着金黄和红色的秋叶。一片叶子看起来似乎“很不合群”，安德烈博士遮住它，似乎怕它被饥饿的水鸭叼走。
他说，这个塑料片应该很坚固，不会像一般树叶那样受到动物的破坏。
安德烈博士说，“事实上把水面覆盖到某种程度，到50%，也不会影响野生动物，这样甚至还有好处，如防止灌溉河渠水蒸发。”
这种试验中的“树叶”有两种吸收光的材料
安德烈博士和他在剑桥大学的团队研发了一种人工树叶，它能用阳光和水产生新能源，最终能够在海面进行大规模应用。
这种叶子有两种吸收阳光的的方式。一个是利用光谱中的蓝光从水中生成氧气。另外就是利用光谱中的红光把二氧化碳和质子变成合成气或氢气。
安德烈博士说，这种极薄，柔软的装置成本很低，而且能漂浮在水面自主运行，这意味着它们能被用作可持续生产能源的方式，替代汽油，也不用占用陆地空间。
“这样就应该能在偏远地方有这种非集中化的燃料生产设施，诸如在海岸附近，湖泊，岛屿附近。我们也能有为船舶续添燃料的地方。”
这是首次在水上生成清洁能源，如果扩大规模，这种人工树叶也能应用于有污染的航道，在港口或海上，这样就能减少全球海洋运输业对化石燃料的依赖。
将这种技术投入应用还有很长一段距离，但也有人致力于恢复已经沿用了几百年的传统海运方式。
Sailcargo公司正在哥斯达黎加的船厂建造新船
茱莉亚·米尔莫尔（Julia Milmore）是Sailcargo公司的总裁, 该公司2014年成立于哥斯达黎加的红树林湿地。
这家公司的旗舰 Ceiba号正在哥斯达黎加这个中美洲国家的造船厂建造中。这艘船定于2024年下水航行。
这艘45米长的船有3个桅杆，因此它是一艘多桅帆船。它能装载250吨货物，相当于9个海运标准集装箱。
米尔莫尔女士说，一旦建成，这艘船就是世界上最大的无污染清洁货船。
“船员知道他们在船上拉起帆索的每次操作都会为一个更大的目标做出很大贡献，这个意义超出了那艘船本身。”
茱莉亚·米尔莫尔是，能够利用小型船只避免港口拥堵
另外一艘Vega号是向一个瑞典家庭购得，并经过改装，这艘船已经可以启航在美洲国家之间航行，运输“公平贸易”的有机咖啡。
Vega 号将往返于哥伦比亚的圣玛尔塔和美国的新泽西之间，每年航行8次。每次航行耗时16天，另外港口停泊还需要另外6天时间。
Vega Gamley号在美洲航行运输有机咖啡
米尔莫尔女士说，“我们在速度上无法同化石燃料交通竞争，但是稍微看看活跃船只的地图就知道世界各地的港口外货船往往要等待数周时间才能进港。”
他们的帆船只能运输现代集装箱船载货量的一小部分，一些现代集装箱巨轮运货量超过2万吨。
但是米尔莫尔女士说，他们的小船能避免困扰海运业的瓶颈。
“消费规模发展远远超过了基础设施能力。我们的船只靠灵活卸货和装货就能避免这些问题。我们远离那些让我们环境恶化的市场。”
文章版权归原作者所有。
