中国船厂联手！全球首艘“气泡船”加入淡水河谷船队

继交付全球首艘配备旋翼帆的矿砂船之后，两家中国船厂又联手合作为淡水河谷交付了世界上首艘应用空气润滑技术的超大型矿砂船。

两家中国船厂合作交付世界首艘应用空气润滑技术的矿砂船

7月2日，淡水河谷发布公告称，其租用船队已经接收世界上首艘应用空气润滑技术的矿砂船（VLGC）。空气润滑技术通过在船体下方人工生成气泡，助力淡水河谷进一步减少航运过程中产生的温室气体排放。

这项技术被应用于32.5万载重吨Guaibamax型超大型矿砂船（VLOC）“维多利亚海洋号（Sea Victoria）”上，安装在甲板上的10台压缩机将空气注入船体底部的20台装置中，这些装置会在船底形成一层气泡，它们可减少船体与水之间的摩擦，从而减少燃油消耗，进而减少碳排放。

“Sea Victoria”号由江苏新时代造船为韩国泛洋海运建造，在今年1月签字交付。该型船总长340米，垂线间长333.1米，型宽62米，型深29.5米，结构吃水21.4米，载重32.5万吨，入级韩国船级社（KR）。

“Sea Victoria”号的建造过程已考虑了空气润滑技术的适装。而空气润滑装置的安装则由位于中国深圳的友联船厂（蛇口）有限公司完成，整个安装过程历时35天，于6月28日完成。目前，该船正驶往巴西，这是世界上首艘应用空气润滑技术的矿砂船。

“Sea Victoria”号上安装的压缩机

空气润滑技术由英国制造商Silverstream提供。淡水河谷与淡水河谷技术研究所（ITV）及韩国船东泛洋海运进行项目合作。“Sea Victoria”号由上海船舶研究设计院设计，该机构还负责空气润滑技术的整合。

淡水河谷航运团队透露，此次测试如取得成功，空气润滑技术将有可能会被推广到负责运输淡水河谷矿石的承租船队的其他船舶上。“根据保守估计，这项技术将减少5%至8%的燃油消耗，有望使淡水河谷铁矿石海上运输中产生的排放每年减少4.4%。”淡水河谷航运技术经理Rodrigo Bermelho表示。

淡水河谷启动“生态航运计划”提升能效减少碳排放

采用空气润滑技术是淡水河谷“生态航运计划”的一部分，该计划旨在助力公司应对减少碳排放的挑战，这与国际海事组织（IMO）的探讨方向相一致。去年，淡水河谷宣布，公司致力于到2050年实现直接（“范围一”）排放和间接（“范围二”）排放的碳中和，以及到2035年将“范围三”排放减少15%。考虑到淡水河谷本身不拥有船舶，因此航运中产生的排放属于“范围三”排放。这些减排目标与《巴黎协定》的宏伟目标相一致。

为了实现“生态航运计划”，淡水河谷已经在今年5月启用世界上首艘配备旋翼帆的Guaibamax型VLOC“SEA ZHOUSHAN”号。该船同样由新时代造船建造，在太平洋海洋工程（舟山）有限公司完成了旋翼帆安装，计划于7月底抵达巴西。

“SEA ZHOUSHAN”号

“SEA ZHOUSHAN”号安装的旋翼帆呈圆柱形，每个旋翼帆直径4米，高24米，其高度相当于一座7层高的楼房。在运行期间，由于马格努斯效应，旋翼帆会根据船舶的环境和运行条件以不同速度旋转，从而产生压力差，推动船舶前行。该船共安装了 5 个旋翼帆，将使能效提高多达 8%，每年由此可减排多达3400吨二氧化碳当量。如果试运行证明有效，预计该技术可用于船队中至少40%的船舶，这将使淡水河谷铁矿石海上运输中产生的排放每年减少近1.5%。

今年 6 月，淡水河谷还与23家公司签署了一份谅解备忘录，以启动将氨作为船用燃油替代物的研究。此外，淡水河谷一直在为采用船用燃油替代物做准备。数十艘已投入运营的第二代Valemax型船在设计中均预留了在未来安装液化天然气系统的空间，包括一个甲板下隔间，用于容纳可供整个航程使用的液化天然气罐。“生态航运计划”正在开发一种多燃料罐，这种多燃料罐在未来不仅可以存储和消耗液化天然气，而且可以存储和消耗甲醇与氨。

Bermelho表示，采用旋翼帆和空气润滑系统等能效提升技术将减少单位船只对于船用燃油的需求，并促进对于低碳燃料的使用。对于Guaibamax型船所做的初步研究预计，若改用LNG作为燃料，将减排多达 23%，而若改用甲醇和氨作为燃料，则将减排多达40%至80%。

淡水河谷投入大量资金，采用新技术并更新船队，将能效和环境创新领域最先进的技术纳入航运。2018年起，淡水河谷将40万吨的第二代Valemax型船投入运营；2019年起，淡水河谷又将32.5万吨的Guaibamax型船投入运营。这些船舶均为世界上能效最高的船舶，它们与2011年建造的18万吨的好望角型船相比，可减少多达41%的二氧化碳排放。

什么是空气润滑减阻系统？

船底气泡润滑层

空气润滑系统是一种利用空气气泡来减少船体与海水之间的阻力的方法。具体方法是使空气从船的外壳上的小孔中被快速泵出，这时蜂巢状的气泡会迅速联合起来，并在船体外形成1厘米到2厘米厚的一层空气层。由于空气的阻力远远小于水，因此这样可以减少轮船航行时的阻力，以达到节约能源的效果。采用这种方法可以减少大约10%到15%的二氧化碳排放量。

空气润滑减阻系统简单来说可以理解为“吹气泡系统”。在船舶行进过程中，利用空压机联通管路向船底释放单元吹入气泡，形成一层稳定气体润滑层，降低船底与水的摩擦阻力的一种的润滑系统。其目的是为了减少燃料消耗降低二氧化碳的排放。

Silverstream系统通过生产一层微型气泡来，类似“空气毯”附着在船舶底部。这项技术可以直接应用于新船，同时也可以应用于现有船舶，它的改装时间只需要14天。

据了解，空气润滑减阻系统由供气单元（空压机）、船底外板气体释放单（ARU）、及一系列管路及其附件组成。

系统简图

船底气泡释放单元（ARU)

微气泡

船体下的空气释放装置

随着国际海事组织（IMO）对节能减排要求不断提升，降低船舶能耗成为船舶行业的发展趋势。空气润滑减阻技术作为一项节能效果显著的前沿技术，凭借其广泛的适应性、显著的节能效果，成为船东、船厂和设计单位关注的焦点。据了解其节能效果可达5%-12%，这一出色的节能效果，成功吸引了设计人员的目光。