Vi har förtydligat hur vi behandlar personuppgifter och cookies.

Läs mer

En utskrift från Dagens Nyheter, 2019-09-18 18:13

Artikelns ursprungsadress: https://www.dn.se/nyheter/vetenskap/segelbatar-och-zeppelinare-gammal-teknik-loser-nya-problem/

Vetenskap

Segelbåtar och zeppelinare – gammal teknik löser nya problem

Flettner-rotorn konstruerades av Anton Flettner i början av 1920-talet, men kunde då aldrig konkurrera med motordrivna fartyg eftersom fossila bränslen var så billigt. Foto: Library of Congress

Segel, drakar och roterande cylindrar är nödvändigt men inte tillräckligt för att minska sjöfartens stora utsläpp av koldioxid. I en fossilfri framtid skulle tunga transporter även kunna gå med förarlösa zeppelinare och väteballonger, hoppas forskare. 

Greta Thunberg åker just nu segelbåt över Atlanten. Under tusentals år var det mänsklighetens enda sätt att ta sig fram och transportera varor och gods över haven, utan utsläpp av växthusgaser som koldioxid, och hälsofarliga luftföroreningar som kväveoxider, svaveldioxid och luftburna partiklar.

Vi är fortfarande beroende av sjöfart – runt 90 procent av varorna i världshandeln transporteras med båt – men båttrafiken är inte längre lika skonsam. Världens fraktfartyg står för nästan tre procent av människans utsläpp av koldioxid. Det är mer än de totala utsläppen från Tyskland. Om utvecklingen fortsätter som nu förväntas andelen öka till mellan 20 och 25 procent till år 2050, i takt med att den internationella handeln växer. 

Företag som det nederländska Fairtransport är en reaktion på detta. Sedan tio år tillbaka fraktar de varor fram och tillbaka över Atlanten, helt utan utsläpp, på två gamla segelfartyg.

Tres Hombres, en 32 meter lång ombyggd och restaurerad minsvepare från 1943, är ett av det nederländska företaget Fairtransports fraktfartyg. Foto: Faitransport

Men rena segelbåtar är för små och kräver för mycket manskap för att på allvar kunna konkurrera med världens färjor, tankfartyg och containerskepp. Däremot är det både möjligt och nödvändigt att ta hjälp av vinden för att få ned bränsleförbrukning och utsläpp.

– Det blir hybridskepp, på samma sätt som en hybridbil, där du använder dieselmotorn i uppförsbackar och elmotorn på plana vägar och i nedförsbackar, säger Peter Nuttall vid Pacific Centre for the Environment and Sustainable Development vid University of the South Pacific på Fiji.

Förra året beslutade FN:s internationella sjöfartsorganisation IMO, International Maritime Organization, att minska utsläppen av växthusgaser från sjöfarten med minst 50 procent till år 2050, jämfört med utsläppen 2008, och att samtidigt sträva efter att få bort dem helt och hållet.

– Det är en enorm utmaning, eftersom det är ett absolut mål för utsläppen. Då den sjöburna handeln och efterfrågan samtidigt kommer att öka innebär det att varje enskilt skepp måste få ned utsläppen ännu mer, säger Nishatabbas Rehmatulla från Energy Institute vid University College London.

Vinden kan fångas med segel, med drakar, alltså stora vindfångare som bogserar båten, eller med den nästan 100 år gamla uppfinningen Flettner-rotorn. Den har bland andra Vikingline börjat använda.

 

– Det är en fascinerande teknik, som uppfanns till följd av en annan energikris: en kolkris 1923. Men precis som med elbilen var ingen intresserad då, eftersom bränsle var så billigt, säger Peter Nuttall.

Flettner-rotorn är en hög cylinder på fartygets däck som roterar med hjälp av en elmotor (se grafik). När vinden blåser från sidan bildas ett undertryck framför cylindern och ett övertryck bakom, och båten drivs framåt, på samma sätt som när undertrycket ovanför en flygplansvinge lyfter hela planet.

– Det är anmärkningsvärt effektivt och anmärkningsvärt billigt: på två, tre år får man tillbaka investeringen, och dessutom är det enkelt att använda. Man slår bara på och av den från bryggan. Jag tror att Flettner-rotorer kommer att finnas på vartenda skepp som byggs det kommande decenniet, säger Peter Nuttall. 

Flettner-rotorn som uppfanns i början av 1920-talet driver båtar med hjälp av vinden, och installeras nu på alltfler färjor och fraktfartyg. Foto: Rights Managed

De olika vindfångarna minskar alltså bränsleförbrukningen och därmed utsläppen.  

– Det är nödvändigt, men det kan bara få ned utsläppen med 30 eller maximalt 50 procent för en enskild båt. För att nå IMO:s mål måste kolet bort ur bränslet, säger Nishatabbas Rehmatulla.

Väte, ammoniak och metanol är tre alternativ till fossila fartygsbränslen.

– LNG, flytande naturgas, är inte tillräckligt. Det är ett fossilt bränsle, och under vissa förhållanden kan det ge ökade utsläpp. Vår forskning visar att ammoniak är det bästa alternativet, bland annat eftersom det går att använda i förbränningsmotorer, säger Nishatabbas Rehmatulla.

Sjöfartens utsläpp är även förödande för människors hälsa. Om sjötrafiken på Medelhavet minskar utsläppen av svaveldioxid med 80 procent och kväveoxider med 20 procent under de kommande tio åren skulle 4 100 människoliv räddas till år 2030, och fler än 10 000 förtida dödsfall om året undvikas vid mitten av seklet, enligt en rapport från forskningsinstitutet IIASA, International Institute for Applied Systems Analysis, i Österrike.

– Även om vi räknar försiktigt är vinsterna i hälsa och räddade människoliv minst tio gånger högre än kostnaderna för att få ned utsläppen, säger rapportens huvudförfattare Janusz Cofala.

Fler uppfinningar från början av 1900-talet kan bli aktuella på nytt om vi ska få ned utsläppen från transportindustrin. I en artikel som nyligen publicerades i tidskriften Energy Conversion and Management har Julian Hunt vid IIASA undersökt om zeppelinare och luftballonger kan användas för tunga transporter i framtiden.

– Jag ville se hur vi kan använda jetströmmen, ett starkt vindstråk från väster till öster i stratosfären på 15 kilometers höjd, säger han.

Olyckan utanför New York den 6 maj 1937, där vätgasen i skeppet Hindenburg fattade eld och 36 människor dog, blev slutet för luftskeppen.

– Vätgas är lättantändligt. Vi föreslår därför förarlösa farkoster som bara fraktar gas och gods, ungefär som en självkörande Tesla, säger Julian Hunt.

Vätgas kommer troligen att bli mycket viktig i en framtid utan fossila bränslen, eftersom överskottsel från till exempel sol- och vindkraftverk kan användas för att dela upp vattenmolekyler i väte och syre för att lagra energin. Men vätgas är svår att transportera.

– Det går åt 30 procent av energin för att kyla ned den så att den blir flytande, säger Julian Hunt.

En zeppelinare. Foto: ER_09

Men i ett luftskepp eller en ballong behöver vätgasen inte kylas ned. Upp till 80 procent av den kan dessutom säljas när lasten har levererats till sin slutdestination och bara den tomma farkosten ska segla vidare.

Transporterna kan bara gå från väster till öster, åt det håll som jetströmmen går.

– Å andra sidan kan man nå städer som Denver som ligger långt från kusten, säger Julian Hunt.

– Vi använde luftskepp för 100 år sedan, så varför skulle vi inte kunna göra det igen?