சமீபத்திய கப்பல் உந்துவிசை அமைப்புகள்
கடல்சார் உலகில் ஏற்படும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், மேலும் திறமையான, பாதுகாப்பான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த கடல்வழிப் போக்குவரத்திற்கான தேவையைத் தொடர்ந்து தூண்டி வருகின்றன. இதில் குறிப்பாகக் கவனம் செலுத்தப்படும் ஒரு அம்சம் கப்பல் உந்துவிசை அமைப்புகள் ஆகும். இந்தக் கட்டுரையில், கடல்சார் துறையின் பல்வேறு செயல்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, மேம்பட்ட தொழில்நுட்பத்தையும் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்புகளையும் உள்ளடக்கியுள்ள நவீன கப்பல் உந்துவிசை அமைப்புகளைப் பற்றி நாம் விவாதிப்போம்.
1. டீசல்-மின்சார உந்துவிசை அமைப்பு
தற்போது பிரபலமடைந்து வரும் ஒரு உந்துவிசை அமைப்பு, டீசல்-மின்சார உந்துவிசை அமைப்பாகும். இந்த அமைப்பு, கப்பலை உந்திச் செல்வதற்காக ஒரு டீசல் இயந்திரத்தையும் ஒரு மின்சார ஜெனரேட்டரையும் ஒருங்கிணைக்கிறது. இந்த அமைப்பில், டீசல் இயந்திரம் கப்பலின் சுழலியை நேரடியாக இயக்குவதில்லை, மாறாக மின்சார மோட்டாருக்கு மின்சாரத்தை வழங்கும் ஒரு ஜெனரேட்டரை இயக்குகிறது.
டீசல்-மின்சார உந்துவிசை அமைப்பின் முக்கிய நன்மைகள், சிறந்த எரிபொருள் சிக்கனம் மற்றும் கப்பல் வடிவமைப்பில் உள்ள நெகிழ்வுத்தன்மை ஆகியவை ஆகும். இந்த அமைப்பைப் பயன்படுத்தும் கப்பல்கள், வழக்கமான உந்துதண்டு சீரமைப்பின் கட்டுப்பாடுகள் இன்றி, சுமைப் பகிர்வு மற்றும் நிலைத்தன்மைக்காக டீசல் மின்னாக்கிகளை உகந்த இடங்களில் நிறுவ முடியும்.
மேலும், இந்த அமைப்பு அமைதியான செயல்பாட்டையும் குறைந்த புகை வெளியேற்றத்தையும் வழங்குகிறது. குறைந்த பராமரிப்பு மற்றும் நீண்ட கால, நீடித்த செயல்பாடு தேவைப்படும் உல்லாசக் கப்பல்கள் மற்றும் போர்க்கப்பல்கள் போன்ற பெரிய கப்பல்களுக்கு டீசல்-மின்சார அமைப்புகள் மிகவும் பொருத்தமானவை.
2. LNG (திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு) உந்துவிசை
LNG எரிபொருள் என்பது கடல்சார் உலகில் பெரிதும் மதிக்கப்படும் சமீபத்திய உந்துவிசைத் தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகும். LNG என்பது எரிபொருளாகப் பயன்படுத்துவதற்காக திரவ நிலைக்குக் குளிர்விக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு ஆகும். கப்பல் எரிபொருளாக LNG-ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், பசுமை இல்ல வாயு வெளியேற்றத்தை 20% வரை குறைக்கலாம், மேலும் கந்தகம் மற்றும் நைட்ரஜன் ஆக்சைடு வெளியேற்றத்தை ஏறக்குறைய பூஜ்ஜிய நிலைக்குக் குறைக்கலாம்.
LNG உந்துவிசை அமைப்புகள், LNG அல்லது டீசல் ஆகிய இரண்டிலும் இயங்குமாறு வடிவமைக்கப்பட்ட வாயு விசையாழிகள் அல்லது இரட்டை எரிபொருள் இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. அதன் செயல்திறன் மற்றும் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் விதிமுறைகளுக்கு இணங்குதல் ஆகியவற்றின் காரணமாக, LNG உந்துவிசையானது குறிப்பாக எண்ணெய்க் கப்பல்கள், கொள்கலன் கப்பல்கள் மற்றும் படகுகளில் பெருகிய முறையில் பிரபலமாகி வருகிறது.
இருப்பினும், LNG-ஐப் பயன்படுத்துவதற்கு, அதைச் சேமிப்பதற்கும் எரிபொருள் நிரப்புவதற்கும் போதுமான உள்கட்டமைப்பு தேவைப்படுகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பத்தைச் செயல்படுத்துவதில் உள்ள கணிசமான ஆரம்ப முதலீடு ஒரு சவாலாக இருந்தாலும், அதன் நீண்டகால நன்மைகள் கடல்சார் தொழில்துறைக்கு LNG-ஐ மேலும் மேலும் கவர்ச்சிகரமானதாக ஆக்குகின்றன.
3. ஹைட்ரஜன் உந்துவிசை
மிகவும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மாற்று எரிபொருளாக, ஹைட்ரஜன் அடிப்படையிலான உந்துவிசைத் தொழில்நுட்பம் பிரபலமடைந்து வருகிறது. எரிபொருள் கலங்களில் பயன்படுத்தப்படும்போது, ஹைட்ரஜன் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதோடு, துணை விளைபொருளாக நீராவியை மட்டுமே உருவாக்குகிறது.
கப்பல்களில் ஹைட்ரஜன் உந்துவிசையைப் பயன்படுத்துவது என்பது, எரிபொருள் மின்கலங்களைக் கொண்டு மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்து, பின்னர் அந்த மின்சாரத்தை மின் மோட்டார்களை இயக்கப் பயன்படுத்துவதாகும். ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் கப்பலுக்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டு, நார்வேயின் 'எம்எஃப் ஹைட்ரா' என்ற படகு ஆகும். இது, ஹைட்ரஜனைத் தனது முதன்மை ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்திய உலகின் முதல் படகுகளில் ஒன்றாகும்.
ஹைட்ரஜன் உந்துவிசையைப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள முக்கிய சவால்கள், சிறப்பு உள்கட்டமைப்பு தேவைப்படும் ஹைட்ரஜன் எரிபொருளின் சேமிப்பு மற்றும் விநியோகம், மற்றும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் ஒப்பீட்டளவில் அதிக செலவு ஆகியவை ஆகும். இருப்பினும், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் மற்றும் அதிகரித்த முதலீடுகளின் மூலம், எதிர்காலத்தின் நீடித்த கப்பல்களுக்கு ஹைட்ரஜன் உந்துவிசை ஒரு முக்கிய தீர்வாக மாறும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது.
4. கலப்பின உந்துவிசை
கலப்பின உந்துவிசை அமைப்புகள், ஒவ்வொன்றின் நன்மைகளையும் பயன்படுத்திக்கொள்ளும் வகையில் பல வகையான உந்துவிசைகளை ஒன்றிணைக்கின்றன. பொதுவாக, கலப்பின உந்துவிசையானது ஒரு டீசல் இயந்திரத்தை, மின்கலங்கள் அல்லது எரிபொருள் கலன்களிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சக்தியுடன் இணைக்கிறது.
கலப்பின அமைப்பின் நன்மைகள் அதிக ஆற்றல் திறன் மற்றும் செயல்பாட்டு நெகிழ்வுத்தன்மை ஆகும். இந்த அமைப்பைக் கொண்ட கப்பல்கள், அதிக சக்தி தேவைப்படும்போது டீசலில் இயங்கலாம், அல்லது அமைதியான, அதிக எரிபொருள் சிக்கனமான செயல்பாடு தேவைப்படும்போது மின்சார சக்திக்கு மாறலாம்.
மேலும், கலப்பினக் கப்பல்களில் மீளுருவாக்கத் தடை அமைப்பைப் பயன்படுத்துவது, இயக்க ஆற்றலை மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய மின் ஆற்றலாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது, இது ஆற்றல் திறனைப் பொறுத்தவரை நிச்சயமாக ஒரு சாதகமான அம்சமாகும்.
5. அசிமுத் த்ரஸ்டர்கள்
கப்பலின் உந்துவிசை அமைப்பில் உள்ள புதுமையானது, அதன் சுழலி வடிவமைப்பிலும் பிரதிபலிக்கிறது. அசிமுத் த்ரஸ்டர்கள் என்பவை, சுழலியை முழு 360 பாகைகள் சுழல அனுமதித்து, கப்பலுக்கு உயர்வான சூழ்ச்சித்திறனை வழங்கும் ஒரு உந்துவிசை அமைப்பாகும்.
பல்வேறு கடல்சார் சூழ்நிலைகளில் மிகவும் துல்லியமான வழிசெலுத்தலுக்கும் சிறந்த கட்டுப்பாட்டிற்கும், இழுவைப் படகுகள், நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் மற்றும் உல்லாசக் கப்பல்களில் அசிமுத் த்ரஸ்டர்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மேலும், இந்த அமைப்பு வழிசெலுத்தலுக்கான சுக்கானின் தேவையை நீக்குவதால், கப்பலில் உள்ள இடத்தை மிகவும் திறமையாகப் பயன்படுத்தவும் இது வழிவகுக்கிறது.
6. காற்றின் உதவியுடன் கூடிய உந்துவிசை
நவீன காலத்தில், கப்பல் உந்துவிசைத் தொழில்நுட்பத்தில் காற்றாலை ஆற்றலின் பயன்பாடு, குறிப்பாக சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த கப்பல்களை உருவாக்குவதில் மீண்டும் கவனம் பெற்றுள்ளது. இந்த அமைப்புகள், காற்றாலை ஆற்றலின் உந்துவிசைத் திறனை அதிகரிப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட நவீன பாய்மரங்கள், காத்தாடிகள் அல்லது சுழலிப் பாய்மரங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.
காற்றின் உதவியுடன் இயங்கும் உந்துவிசை அமைப்புகளைக் கொண்ட கப்பல்கள், குறிப்பாக நீண்ட தூரப் பயணங்களில், எரிபொருள் பயன்பாட்டைக் கணிசமாகக் குறைக்க முடியும். இந்தத் தொழில்நுட்பம், கடல்களைக் கடந்து இயங்கும் பெரிய வர்த்தகக் கப்பல்களில் பயன்படுத்தத் தொடங்கப்பட்டுள்ளது.
உதாரணமாக, சரக்குக் கப்பல்களுக்காக உருவாக்கப்பட்டு வரும் எனர்ஜிசெயில்ஸ் திட்டமானது, பாய்மரங்களைச் சூரிய மின் தகடுகளுடன் ஒருங்கிணைத்து, இரண்டு இயற்கை மூலங்களிலிருந்து கூடுதல் ஆற்றலை உருவாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.
7. காற்று உயவு அமைப்பு (ALS)
காற்று உயவு அமைப்பு என்பது, கப்பலின் அடிப்பாகத்திற்குக் கீழே உருவாகும் காற்றுக் குமிழ்களைப் பயன்படுத்தி, கப்பலின் அடிப்பாகத்திற்கும் நீருக்கும் இடையிலான உராய்வைக் குறைக்கும் ஒரு புதிய தொழில்நுட்பமாகும். இது கப்பல் மிகவும் சீராக நகர உதவுவதோடு, எரிபொருள் நுகர்வையும் குறைக்கிறது.
நீரியக்க இழுவையைக் குறைப்பதன் மூலம், ALS எரிபொருள் செயல்திறனை 10% வரை மேம்படுத்த முடியும். நீண்ட கால செயல்பாடுகளின் போது அதிக எரிபொருள் செயல்திறன் தேவைப்படும் கொள்கலன் கப்பல்கள் மற்றும் டேங்கர்களில் இந்தத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தத் தொடங்கப்பட்டுள்ளது.
8. மின்மயமாக்கல் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல்
வழக்கமான புதைபடிவ எரிபொருள் அமைப்புகளுக்குப் பதிலாக, மின்சாரத்தால் இயங்கும் உந்துவிசை அமைப்புகள் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. காற்றாலைகள் அல்லது சூரியத் தகடுகள் போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களால் மின்னேற்றம் செய்யப்படும் மின்கலன்களின் பயன்பாடு, கப்பல்கள் புகை வெளியேற்றமின்றி இயங்க வழிவகுக்கிறது.
பரபரப்பான துறைமுகப் பகுதிகளில் உள்ள பயணப்படகுகள் போன்ற சிறிய கப்பல்கள், உயர் செயல்திறனையும் பூஜ்ஜியப் புகை வெளியேற்றத்தையும் வழங்கும் முழு மின்சார அமைப்புகளுக்கு மாறத் தொடங்கியுள்ளன. இது சுற்றுச்சூழலில் நேர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், செயல்பாட்டின் போது ஏற்படும் இரைச்சல் மற்றும் அதிர்வையும் குறைக்கிறது.
முடிவுரை
செயல்திறன், சுற்றுச்சூழல் மற்றும் ஒழுங்குமுறைகள் தொடர்பான கடல்சார் துறையின் சவால்களை எதிர்கொள்ளும் வகையில், கப்பல் உந்துவிசை அமைப்புகளில் புதுமைகள் தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகின்றன. டீசல்-மின்சார அமைப்புகள், திரவ இயற்கை எரிவாயு (LNG), மற்றும் ஹைட்ரஜன் முதல் கலப்பின உந்துவிசை மற்றும் காற்றாலை ஆற்றல் வரை, ஒவ்வொரு அமைப்பும் தனித்துவமான நன்மைகளை வழங்குகிறது.
சரியான உந்துவிசை அமைப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது, கப்பலின் வகை, அதன் செயல்பாட்டு நோக்கங்கள் மற்றும் அது எதிர்கொள்ளும் கட்டுப்பாடுகளைப் பொறுத்தது. ஒரு விஷயம் நிச்சயம்: தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சிக்கு ஏற்ப, கப்பல் உந்துவிசையின் எதிர்காலம், சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மற்றும் திறமையான தீர்வுகளை நோக்கியே நகர்கிறது.
