L’evoluzione del rimorchiatore oceanico

Di Harry Valentine 08-18-2018 06:45:10

Le chiatte di rimorchiatore sono ampiamente utilizzate nel servizio costiero atlantico e pacifico nordamericano, trasportando merci alla rinfusa. Mentre l’attuale generazione di rimorchiatori comporta un rimorchiatore accoppiato alla poppa della chiatta che spinge e naviga nell’assemblaggio, una società interessata al trasporto di GNL sembra pronta per una possibile svolta nella propulsione del rimorchiatore.

Introduzione

Mentre le linee ferroviarie che corrono parallele alla linea costiera nordamericana collegano molte città costiere, un segmento del mercato del trasporto di merci alla rinfusa preferisce spostare il carico con il trasporto marittimo costiero invece del trasporto ferroviario. Per le ferrovie, lo spostamento di rinfuse pesanti spinge al massimo i carichi sugli assi e impone un’usura più rapida dell’infrastruttura ferroviaria e del materiale rotabile ferroviario. Una chiatta costruita su un raggio di 105 piedi e 650 piedi di lunghezza può trasportare lo stesso volume/carico utile di merci alla rinfusa di una flotta di treni, mentre incorre nel costo operativo di un singolo treno.

Lo sviluppo di treni a coppie di chiatte o rimorchiatori di chiatte lungo i sistemi di navigazione interna americani riduce il costo per tonnellata-miglio del trasporto di merci alla rinfusa su distanze estese, rispetto al trasporto ferroviario. Al momento attuale, la variazione dello stesso design del rimorchiatore è quella utilizzata sia nel servizio ocean coastal che nelle vie navigabili interne, comporta un motore diesel che aziona uno qualsiasi dei propulsori Z-drive o ad asse verticale tramite una trasmissione meccanica. I rimorchiatori a vapore erano originariamente progettati per aiutare nelle manovre di grandi navi nelle aree ristrette dei cantieri e per spostare singole chiatte lungo i fiumi.

Rimorchiatore Advantage

Durante un’epoca precedente in cui il trasporto fluviale e il trasporto costiero si sviluppavano in Nord America, le navi erano azionate dal vento o da motori a vapore a bordo. La necessità di trasportare carbone e acqua potabile implicava l’assegnazione di spazio per carburante e acqua e limitava il raggio d’azione delle imbarcazioni a vapore costiere. Le navi fluviali a vapore facevano frequenti soste nelle città lungo il percorso, dove il combustibile carbone/legno poteva essere portato a bordo per la prossima tappa del viaggio. L’adattamento di un rimorchiatore per spingere e navigare una nave fluviale ha fornito una capacità aggiuntiva a bordo della nave per trasportare un carico utile maggiore.

In termini di economia aziendale, era possibile utilizzare un rimorchiatore per spingere e navigare su una singola chiatta. In un secondo momento, come la potenza di uscita e capacità di trazione di rimorchiatori aumentato, è diventato molto fattibile per una coppia di rimorchiatori per spingere e navigare un insieme accoppiato di chiatte che formavano un treno fluviale, con poppa e prua rimorchiatori. Quando una nave a motore ormeggiata in porto per caricare / scaricare merci, l’equipaggio potrebbe essere fuori servizio e improduttivo per diversi giorni. Con l’operazione di rimorchiatore, le chiatte sono state lasciate mentre il rimorchiatore e l’equipaggio sono rimasti produttivi.

Servizio costiero

L’economia aziendale dell’operazione tug barge era considerata valida per il servizio costiero come lo era lungo le vie navigabili interne, con rimorchiatori che inizialmente si muovevano e navigavano comparativamente chiatte per brevi distanze tra le città costiere vicine. Nel corso del tempo, ocean going chiatte è diventato più ampio, più profondo e più a lungo, che li rende più in grado di navigare servizio oceanico e il trasporto di merci alla rinfusa su distanze maggiori in servizio costiero e anche sul Nord America Upper Great Lakes. La tecnologia è stata sviluppata per navigare attraverso onde di 20 piedi.

Il mercato del trasporto merci alla rinfusa sembra pronto a richiedere chiatte rimorchiate più grandi che navigano a una velocità maggiore di forse fino a 15 nodi, a sua volta richiedendo rimorchiatori più grandi di maggiore potenza del motore e capacità di spinta molto maggiore. È possibile che il requisito potrebbe spingere progettazione rimorchiatore chiatta esistente, con propulsione rimorchiatore, al suo limite. Tuttavia, gli sviluppi in corso nella propulsione marittima che risalgono a un periodo di decenni, potrebbero effettivamente offrire un metodo che utilizza una tecnologia molto collaudata, con cui costruire chiatte più grandi di stazza molto più elevata e rimorchiatori di potenza del motore notevolmente aumentata.

La tecnologia collaudata

I sistemi di propulsione di alcune delle più grandi navi passeggeri transatlantiche di un tempo, le più grandi navi da crociera dei giorni nostri e le più grandi navi petroliere mai costruite condividono una caratteristica comune. Erano centrali elettriche galleggianti con motori che azionavano grandi generatori elettrici per fornire energia ai motori elettrici che a loro volta azionavano le eliche. Mentre le navi precedenti avevano eliche non orientabili, alcune navi moderne includono eliche azionate elettricamente che sono orientabili, per gentile concessione della tecnologia Azipod. Sembra tecnicamente fattibile combinare un motore remoto a bordo di una nave compagna per generare l’energia elettrica propulsiva.

La nave compagna può assomigliare ad un rimorchiatore e includere alcune capacità auto-propulsive mentre la chiatta a cui è collegata include unità Azipod per la propulsione e lo sterzo. I cavi di alimentazione si collegherebbero tra la nave compagna di generazione di energia e la chiatta equipaggiata Azipod, con il ponte di controllo dell’equipaggio che si trova su entrambi. Mentre la nave compagna potrebbe essere accoppiata alla poppa della chiatta utilizzando la tecnologia di accoppiamento esistente, c’è anche la possibilità di un sistema di accoppiamento più flessibile per collegare tra l’unità di generazione di energia e la chiatta propulsiva che trainerebbe la nave compagna.

Automated Navigation Control

Diversi anni fa, la compagnia di trasporti del Nord che gestiva chiatte rimorchiate lungo il fiume Mackenzie in Canada ha partecipato a una dimostrazione di navigazione automatizzata controllata da computer. La dimostrazione prevedeva una combinazione di rimorchiatori e diverse chiatte che, mentre collegate via cavo, potevano essere guidate indipendentemente l’una dall’altra per negoziare attraverso stretti meandri lungo il fiume. C’era anche la possibilità di collegare le chiatte usando un cavo di alimentazione per attivare le eliche di poppa e di prua per assicurare manovre precise attraverso le aree del fiume limitate dalla profondità del fiume o dalla larghezza del fiume. Potrebbe essere possibile adattare la tecnologia al servizio oceanico.

La particolare necessità di spostare massicce merci alla rinfusa potrebbe richiedere la capacità di una coppia di chiatte oceaniche, ciascuna dotata di eliche orientabili azionate elettricamente e con la possibile necessità aggiuntiva di propulsori di prua. Mentre la chiatta principale avrebbe trainato la grande centrale elettrica galleggiante, la combinazione di un cavo di traino, cavo di alimentazione e cavo di controllo di navigazione si collegherebbe a una chiatta finale, con carico di tensione del cavo di traino che fornisce meno del 10% del fabbisogno di propulsione. Durante il viaggio oceanico, la navigazione controllata dal computer diretta dal ponte di controllo avrebbe guidato l’assemblaggio delle navi.

Applicazione alternativa

Mentre il concetto di nave è destinato al trasporto di merci alla rinfusa, incluso il trasporto di GNL lungo la costa del Pacifico nordamericano, la centrale elettrica galleggiante potrebbe anche trovare applicazione nel settore delle navi da crociera. Diversi anni fa, un guasto al motore totale si è verificato su una grande crociera in mare aperto dal sud-est degli Stati Uniti., e i tentativi iniziali di usare rimorchiatori per trainare la nave colpita hanno provocato la distruzione dei cavi di traino. Un rimorchiatore che è anche una centrale elettrica in grado di fornire enormi quantità di energia elettrica sarebbe una tecnologia di salvataggio compatibile per le navi da crociera colpite.

Tale nave centrale potrebbe accoppiarsi alla poppa di una nave da crociera e fornirle potenza propulsiva, supponendo che almeno una delle unità Azipod fosse operativa. Parte della potenza elettrica potrebbe anche essere diretto a sostenere nave da crociera a bordo hotel power, a beneficio di diverse migliaia di clienti della compagnia di navi da crociera. Poiché le navi portarinfuse sono destinate ad operare lungo la costa del Pacifico del Nord America, le navi da crociera che operano in quella regione potrebbero occasionalmente avere una tecnologia di salvataggio a loro disposizione.

Conclusioni

La società energetica che cerca di sviluppare rimorchiatori super-dimensionati per spostare il loro prodotto lungo la costa del Pacifico nordamericano potrebbe dare un contributo significativo nell’evoluzione e nello sviluppo della tecnologia dei rimorchiatori oceanici.

Le opinioni qui espresse sono dell’autore e non necessariamente del Dirigente Marittimo.