ENERGY CLASS - Monako Energy Boat Challenge 2023
Posljednjih godina svjedoci smo potraženje interesa za obnovljivim izvorima energije naročito sustava za solarnu energiju na plovilima, energiju dobivenu iz vodika i gorivih ćelija za napajanje električnih pogonskih sustava. Zanimanje za vodik tim je veće u onim industrijama gdje se zahtjeva velika autonomija, a isključiva uporaba baterijskih paketa kao izvora energije dovodi do velikih problema s volumenom i težinom, naročito punjenjem i samo infrastrukturom. Jedan takav kontekst nedvojbeno je sektor pomorskog prometa, gdje potpuno električni brodovi izazivaju sve veći interes.
Yacht Club de Monaco
Adria Energy Boat Class istraživački je projekt koji uključuje studente, inženjere i istraživače koji se s tim razmatranjima, kreću prema proširenju znanja o korištenju održivih pogonskih sustava u kontekstu mobilnosti i implementacijom obnovljivih izvora u pomorskom sektoru.
Nedavno je tim razvio svoje novo plovilo naziva „Malo vitra". To je prototip trkaćeg katamarana kojeg pokreću obnovljivi izvori energije putem solarnih ćelija bez korištenja CO2 koji opskrbljuju vanbrodski električni motor. Pogonski sustav temelji se na mješavini trenutno dostupnih održivih tehnologija: 9S visokoučinkovitih fotonaponskih monokristalnih panela ukupne površine 2,1 m2, E-propulsion LiFePo4 baterijskog paketa E175 ukupnog kapaciteta 9 kWh i vanbrodskog motora E-propulsion Navy ukupne snage 6 kW koji radi na 48V.
Pripreme za testiranje
Plovilo je projektirano i građeno prema tehničkim pravilima za natjecanja Monaco Energy Boat Challenge od kojih možemo izdvojiti najbitnije projektne zahtjeve.
U svakom trenutku, maksimalna energija koju pohranjuje plovilo mora ostati ispod 10 kWh prema sljedećem izračunu. Ukupna pohranjena energija je definirana prema formuli:
Etot = ∑ Ei · fi
Uz: Ei energija pohranjena u i izvoru
fi faktor energije definiran je sljedećom tablicom 1.
-
Izvor energije (Ei)
Energetski faktor (fi)
Vodik
0.4
Baterija
1.0
Zamašnjak
0.5
Toplinska energija
0.3
Na primjer, plovila mogu koristiti jednu ili više vrsta energije sa sljedećeg popisa: baterije, vodik, kinetička energija, toplinska, solarna i energija vjetra. Plovilom mora upravljati voditelj brodice s važećom dozvolom + short range certifikatom (pomorska radiotelefoniju za VHF stanicu na plovilu). Pilot mora posjedovati negorivo odijelo i cipele, kacigu uočljive ili fluorescentne boje, vatrogasni aparat punjen prahom minimalne količine 1 kg, veslo i čaklju minimalne dužine 1 m, automatski pojas za spašavanje minimalno 150 N uzgona, signalnu zastavicu narančaste ili crvene boje u slučaju kvara, zastavu države od kuda dolazi minimalno 30 cm dužine i širine i „kill switch" prekidač u slučaju evakuacije plovila iz kojeg mora biti sposoban izaći unutar 5 sekundi gdje pritom mora prekinuti napajanje motoru i svim ostalim sustavima.
Kokpit mora imati naslon za glavu voditelja brodice, volan, udobno sjedalo, M1 vatro nepropusnu pregradu između voditelja brodice i prostora za smještaj elektronike, dok baterija i elektronika moraju biti u unutar kućišta zaštite IP68, te baterija mora biti najmanje 1m udaljena od voditelja brodice. Plovilo mora imati plutajući konop za tegalj minimalne dužine 10 m debljine 10 mm. Kokpit mora biti opremljen trakom visoke vidljivosti koja odražava sunčevu svjetlost: 500cm2 na desnoj strani, 500cm2 na lijevoj strani, 250cm2 na prednjoj strani i 250cm2 na stražnjoj strani. Većinu opreme za vozača i kokpita donirala je tvrtka Marina stores kojima se ovom prilikom žele zahvaliti.
Tablica 2. Specifikacije katamarana
-
Ukupna duljina
5 m
Ukupna širina
2.5 m
Visina nadvođa
0.45 m
Promjer greda
10.4 cm
Uzdužni razmak između greda
3 m
Ukupna težina trupova + grede
60 kg
Trup je dizajniran da bude u skladu s francuskom kategorijom C, što znači da je trup izgrađen da izdrži vjetrove do 6 Beauforta i značajnu visinu valova od 2 m. Trupovi su izrađeni tako da budu nepotopivi. To je postignuto pomoću vodonepropusnih odjeljaka i sandwich konstrukcije od PVC integriranih u trup.
Vanjski sloj oplate trupova napravljen je od tankog sloja gelcoata i 500g/m2 ugljičnih vlakana rovinga, PVC jezgre debljine 10 mm 100 kg/m3, Unutarnjeg sloja: 300g/m2 rovinga, centralnog nosača i 5 poprečnih pregrada koje su međusobno nepropusne te su također napravljene u sandwich konstrukciji s 300g/m2 rovingom međusobno zalijepljenih za trup strukturnim ljepilom.
Trupovi
Kokpit je napravljen u vakuumskoj infuziji u kalupu koja je proizvela tvrtka Marservis d.o.o iz Kaštelira s osnovnim laminat planom od 2 sloja karbonskog 200 g/m2 rovinga i epoksidne smole, dok je dno i uzvoj pojačan sandwich konstrukcijom jezgre Soric XF 135 g/m2, te su lokalno dodana 2 sloja s unutarnje strane u prostoru vozača i baterije. 8 slojeva dodano je u području nalijeganja kokpita na karbonske cijevi, dok su pregrada od vozača, zrcalo i sponje palube napravljene u sendviču s istim karbonskim vlaknima i jezgrom debljine 10 mm od PET-a AIREX T92 koje su reciklirali od prijašnjih plovila. Paluba je napravljena od samo 2 sloja karbonskih vlakana te je ukrućena lokalno s jezgrom of Sorica u području smještaja pilota i baterije. Prednji dio palube i trupa je lijepljen strukturnim ljepilom na bazi metakrilata, dok je zadnji dio vijčano pričvršćen za aluminijski okvir s pripadajućom brtvom koji je zalijepljen na spoju trupa u području smještaja baterije i ostale pripadajuće elektronike . Najkrući dio plovila predstavlja sandwich konstrukcija nosača motora debljine 25 mm od PVC jezgre 200 g/m3 s 2 sloja karbonskih vlakana s unutarnje i vanjske strane iste gramaže kao i trup koji je naknadno zalijepljen s strukturnim ljepilom za krmeno zrcalo.
Ukupna masa kokpita iznosila je na kraju 32 kg. Uzevši u obzir masu pilota i opreme od 85 kg, 95 kg, baterije i elektronike, 6 kg solarnih panela, motor 28 kg dolazimo do mase od 246 kg bez trupova koji su težili 60 kg. Napokon dolazimo do ukupnog deplasmana 306 kg što je 4 kg manje od dopuštenog prema tehničkom pravilniku kategorije. Propeler je samostalno projektiran i napravljen aditivnom tehnologijom printa u kombinaciji karbonskih vlakana i najlona u 100 % ispuni, s kojim su uspjeli postići brzinu od 11,8 čvorova.
Krivulja otpora trupa
Tim se nedavno vratio s međunarodnog natjecanja, čiji je domaćin Yacht Club de Monaco pod pokroviteljstvom knez Monaka Albert II. , a klasa u kojoj su se natjecali održava se neprekidno od 2018. godine. Plovilo koji je tim razvio natjecao se u klasi Energy, a ona se sastojala od projektiranja kokpita i pogonskog sustava koji će se ugraditi na trup katamarana. Trup je osiguran na natjecanju, te je bio isti je za sve sudionike klase.
Monaco Energy Boat Challenge sastojao se je od četiri izazova: utrke izdržljivosti od 4 sata, slalom vožnje, brzinskog rekorda i utrku jedan na jedan tkz. eliminacijskoj utrci do ne dobiju pobjednika.
To je prestižno natjecanje koje se održava svake godine u srpnju u Monaku, a fokusira se na promociju održive pomorske energije i tehnologija. Ovaj događaj privlači stručnjake, inovatore i entuzijaste iz cijelog svijeta kako bi prezentirali svoje inovativne ideje i rješenja za energetsku učinkovitost u plovilima. Kroz ovaj događaj, sudionici imaju priliku testirati i demonstrirati svoje tehnologije, što potiče širenje novih ideja i potencijalno ubrzava usvajanje održivih ideja u cijelom pomorskom sektoru.
Utrka izdržljivosti
Riječki tim ove godine popeo se je na postolje u najzahtjevniji utrci izdržljivosti gdje su osvojili 3. mjesto, dok su na vožnji slaloma i eliminacijskoj utrci postigli 5. mjesto što ih je ukupno završili nadomak postolja na 4. mjestu. Na natjecanju je sudjelovalo 13 timova iz cijelog svijeta a njihov plasman je ujedno i najbolji rezultat ovog mladog tima. Projekt je ostvaren u suradnji s tvrtkom Schrack Technik d.o.o. i Josipom Zdenkovićem kao glavnim partnerima projekta, zazim Pomorskim fakultetom u Rijeci, Sveučilištem u Rijeci, SZSuR-om, Studentskim Centrom i ostalim sponzorima i donatorima, te Udrugom primijenjenih tehničkih znanosti koja je projektirala i izvodila projekt. Na projektu je sudjelovalo 11. članova tima od toga: Matija Šarić i Vinko Grubišić, kao voditelji projekta, Martin Nikolla- pilot, Hrvoje Šušak,Mario Sternak, Marino Mikelić, Ante Vrkić, Ivan Plješa, činili su brodostrojarski dio tima, dok je Martin Mozetič bio zadužen za elektroniku. Za objave na društvenim mrežama, web i marketing brinuli su se Marko Kozlov i Pia Biondić. Tim su mentorirali Petar Topljak (Duing d.o.o), Damir Lukšić (Dalekovod d.d), Stefano Beaković (Marservis d.o.o.) i Ljubomir Pozder (3.MAJ/Pomorski fakultet u Rijeci) ujedno suradnici na projektu.
Slalom utrka
Osim toga ne treba zaboraviti da Udruga paralelno razvija i prvi prototip motornog solarnog plovila na hidrokrila Teredo Navalis koji ove godine nije uspio poletjeti ali je svakako važno reći nešto o ovom hvalevrijednom projektu za našu malu brodogradnju. S plovilom Teredo Navalis u Solarnoj klasi uspjeli su završiti natjecanje i sve discipline bez hidrokrila na 8. mjestu od ukupno 13. timova. Svakako kad plovilo stabilno poleti imati ćemo ekskluzivu ovog vrijednog projekta u razvoju.
Utrka 1:1
Ovom prilikom članovi Udruge zahvalili bi se i svim sponzorima, donatorima, partnerima i simpatizerima udruge bez kojih ovo sve ne bi bilo moguće a mi se nadamo da smo Vam kroz ovaj tekst uspjeli dočarali natjecanje i klase u kojima se natječe riječki tim. Držimo im fige u novim izazovima i gradnjama poput ovih, a one zainteresirane koji im se žele pridružiti da se obrate putem maila i društvenih mreže.
Teredo Navalis
