Jakob Kuttenkeuler intill en modell av framtidens fraktfartyg som ska byggas i institutionens labb. (Foto: Marc Femenia)

Ett hållbart fartyg kommer lastat

Publicerad 2020-03-16

För över hundra år sedan tog motordriven sjöfart över trafiken i världshaven. Nu kan segelfartygen vara på väg tillbaka. KTH utvecklar framtidens vinddrivna oceangående fraktfartyg – nästan helt utan utsläpp.

Sjöfarten, som har hand om 90 procent av världsfrakten, står för två procent av de globala koldioxidutsläppen. Enligt FN:s sjöfartsorganisation IMO:s mål ska sjötrafiken halvera sina uppsläpp fram till år 2050.

– Vi når mycket längre och siktar på en minskning med 80-90 procent, säger Jakob Kuttenkeuler , professor i marina system vid KTH.

Tillsammans med rederiet Wallenius och marinteknikföretaget SSPA tar KTH fram ett biltransportfartyg som ska kunna frakta över 6000 bilar och drivas av vindkraft. Det sker med hjälp av flera segel, i form av stående vingar av metall eller av kompositmaterial.

6000 bilar ska rymmas ombord på framtidens seglande fraktfartyg. (Foto: Wallenius Marine)

I dag trafikeras världens oceaner av ungefär 450 stora fartyg som fraktar bilar mellan kontinenterna. Varje fartyg förbränner 40 ton fossilt bränsle under ett dygn. Det är den här trafiken som de nya vinddrivna fartygen ska ersätta.

– Det innebär ett systemskifte – dagens fartyg kör alldeles för fort med hög bränsleförbrukning.Vi utvecklar världens första utsläppsfria fartygskoncept i modern tid.

Segla effektivt

De tekniska utmaningarna är många. Seglen, eller riggen, kommer att vara ungefär 100 meter höga, dubbelt så höga som hos de största befintliga segelfartygen. Genom datorsimuleringar testas prestanda, säkerhet och tillförlitlighet i syfte att kunna segla så effektivt som möjligt.

– Det är en blandning av flyg- och skeppsteknik. Riggarna ska vara aerodynamiskt optimerade, robusta, lätta och billiga att tillverka. Man kan likna det vid att vi konstruerar seglingsmekanik för ett flygplan som ska kastas omkring i ett hav.

Fartygen kommer inte hålla samma fart som dagens motorfartyg. I stället för en restid på sju, åtta dagar över Atlanten beräknas de vinddrivna farkosterna behöva uppemot tolv dagar.

Fartygsmodellen ska förses med däck, rigg och master.

Forskarna lägger ned mycket tid på att simulera och räkna ut de bästa tänkbara oceanrutterna med hänsyn till vindvinklar, vindstyrka och väderprognoser. Banbrytande projekt kräver extra noggrannhet vid beräkningarna – det finns nästintill ingen dokumentation, statistik eller beprövad teknik att falla tillbaka på.

– Exempelvis är det svårt att veta hur atmosfären ser ut mellan 50 och 100 meter över havet. Det har inte funnits behov att dokumentera vindhastighet och riktning i de luftskikten.

Premiär i höst

Samtidigt byggs en fartygsmodell i institutionens labb, ett sju meter långt skrov ska förses med däck, rigg och master. Till hösten sker premiärturen i Stockholms skärgård, båten är självkörande och ska övervakas av studenter och forskare från en följebåt.

De tekniska utmaningarna är stora, men den största utmaningen är kanske att få acceptans hos kunderna – rederierna och transportköparna. Wallenius vision är att kunna segla helt emissionsfritt i framtiden med sina fartyg.

– Förhoppningen är att kunder är beredda att frakta varor långsammare men med stora miljövinster, säger Jakob Kuttenkeuler.

Text: Christer Gummeson

Fakta: Forskningsprojektet WPCC (Wind Powered Car Carrier) finansieras av Trafikverket med 27 miljoner. KTH:s uppdrag som sträcker sig fram till år 2023 är inriktad på aerodynamik och seglingsmekanik med beräkningar av prestanda och ruttoptimering. SSPA bidrar med experiment i vattenrännor för verifiering.

Tema Innovation

KTH:s innovationsarbete har en lång historia av att bidra till samhällsutvecklingen. Den här artikelserien samlar några exempel på hur KTH:s forskare och studenter bygger framtidens hållbara samhälle – genom nya uppfinningar och lösningar som når marknaden, men också genom nya sätt att se på världen och angripa viktiga utmaningar.

Innehållsansvarig:press@kth.se
Tillhör: Aktuellt
Senast ändrad: 2020-03-16