Optimalizálható a nagy tengerjárók motorjainak működése

Virtuális szenzorokkal és számítógépes elemzéssel komoly megtakarítás érhető el a hajók fogyasztásában. A Vir2sense a nagy hajók motorjainak optimalizálására építi üzletét. A szellemi műhelyt Christophe Barro és Panagiotis Kyrtatos közösen hozta létre, s szeretnék az általuk megalkotott terméket a nagy tengerhajózási vállalatoknak eladni.

A globális világban meghatározó szerepük van a konténerszállító hajóknak, amelyek segítségével viszonylag rövid idő alatt jutnak el hatalmas árumennyiségek egyik kontinensről a másikra. A teherhajók egyik legnagyobb problémája a fogyasztás és az ebből adódó magas üzemeltetési költség, illetve ehhez társul még a környezetszennyezés is. A tengerjáró hajók életében felmerülő költségek 80 százaléka az üzemanyagokkal kapcsolatos. Összehasonlításul: ez az arány a személyautóknál 20 százalékos. A közelmúltban erősen megszigorították a tengerjárókra vonatkozó károsanyag-kibocsátási előírásokat, különösen a partok mentén kell a nagy teher- és utasszállítóknak az eddiginél szigorúbb határértékeket betartaniuk. A cégek ezért keresik a motoroptimalizálási módokat.

A Vir2sense keretében két mérnök az elmúlt nyolc évben új modelleket dolgozott ki, amelyek egy valódi motorban virtuális szenzorokként alkalmazhatók. Ezeket a modelleket arra akarják felhasználni, hogy a nagy hajók motorbeállításait szimulálják, valamint a motorok finom beállításait optimálisan hozzáigazíthassák a fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás tekintetében az aktuális üzemeltetési feltételekhez. Ez a két tényező erősen függ az üzemanyag minőségétől, amely minden tankolás után változik. Az üzemanyagok ára és a szállított árumennyiség függvényében a hajók módosítják a sebességüket, hogy üzemanyagot tudjanak megtakarítani és csökkentsék a károsanyag-kibocsátásukat.


Barro és Kyrtatos a módszerük segítségével kiszámolhatják, hogy egy motor milyen beállításokkal és miként működik, illetve mely alkatrészeit kell és milyen módon kell esetleg megváltoztatni a célként kitűzött megtakarítás eléréséhez. A kutatók virtuális szenzorokkal mérik meg többek között az adott motor által kibocsátott anyagok mennyiségét. Ezeknek a szenzoroknak az az előnyük a fizikai társaikkal szemben, hogy a motor bármely részén elhelyezhetők, ezzel szemben a fizikai érzékelők csak bizonyos helyeken alkalmazhatók. Barro elmondta, hogy egy hatalmas teherszállítón nem lehet egy szenzort csak úgy elhelyezni például a kipufogón, hogy megmérjék a kibocsátott anyagokat. A mostoha körülmények között a fizikai érzékelőket gyakran már kevesebb, mint 100 üzemóra után le kell cserélni. Egy tengerjáró ugyanakkor évente 8000 órán át közlekedik, ráadásul a valódi szenzorokat rövid idő után újra is kell kalibrálni, vagyis az alkalmazásuk rendkívül költséges.

A virtuális tesztkörnyezet és azok érzékelői a nagy hajózási társaságoknak nem csupán az állandó kalibrálási, hanem az üzemeltetési kiadásokat is megtakaríthatják. A szimulációkkal a valódi üzemanyag-fogyasztás csökkenthető. Barro rámutatott, hogy a hajózásban már a néhány százalékos megtakarítás is nagyon komoly dolognak számít, ezért gondolja azt, hogy a termékük ára nem riasztja majd el az érdeklődőket. Egy hajó szimulátora akár 20 000-30 000 svájci frankba is kerülhet majd, ami nagyon nagy pénz, de jó befektetés, hiszen - az elérhető költségcsökkentések miatt - a teljes összeg egyetlen év alatt megtérülhet.

A megtakarítás pedig globális viszonylatban is hatalmas lehet: a világ 20 legnagyobb hajózási vállalatának 4000 tengerjárója van és ehhez jön még az évente vízre bocsátott 1500-2500 új hajó. Az öt legnagyobb hajózási cég egyaránt 400-400 hajóval rendelkezik. Amennyiben a kutatóknak akár csak az egyik konszernt sikerül meggyőzniük a megoldás hasznosságáról, jó üzletet köthetnek.

Kyrtatos hangsúlyozta, hogy a virtuális szenzorokat akár az autókban is használni lehetne, illetve a rendszer minden olyan szektorban alkalmazható, ahol vannak motorok. Az autóiparba viszont sokkal nehezebb lenne beszállni, sok gyártó ugyanis - a saját fejlesztési részlegei segítségével - maga oldja meg az optimalizálási problémáit. Az is a hajózás területén való alkalmazás mellett szólt, hogy a hajóknál sokkal jobban áttekinthető a motorkínálat.