Današnja, energetski moćna površinska plovila modernih borbenih flota sve više usmjeravaju svoj razvoj prema novim vrstama goriva. Premda su u središtu tog pristupa biogoriva, razmatraju se i druge opcije. Istražuje se kako nove tehnologijei odgovornije ponašanje mogu postati ključni za smanjenje ovisnosti o fosilnim gorivima…

Rizik od prekida opskrbe gorivom postao je jedan od strateških problema za sve svjetske mornarice, još od sredine XIX. stoljeća, od vremena otkako su snagu vjetra zamijenili ugljen i vodena para. Posljednji trendovi pada cijene sirove nafte barem privremeno donose određena financijska olakšanja. No, cijeli niz zakona koji imaju za cilj smanjenje zagađenja i klimatske promjene tjeraju mornaričke lidere da povećavaju organizacijsko-tehnološke napore u smanjenju korištenja fosilnih goriva, ponajprije nafte i njezinih derivata. U oživotvorenjuzelene flote zasad su najdalje otišle ratne mornarice Italije i SAD-a. Plan je da se barem jedan manji dio njihovih plovnih efektiva i zrakoplova prebaci na potrošnju alternativnih goriva već od 2016. godine. Američka mornarica (USN) ima i ambicioznije planove prema kojima do 2020. žele najmanje polovinu svojih energetskih zahtjeva (uključujući i kopnene instalacije) prebaciti na ne-fosilne resurse. Talijanska je Marina Militare definirala rezanja petrolejske (naftne) potrošnje za više od 40 % prema planu koji se naziva upravo FlottaVerde (Zelena flota).

Alge i kuhinjsko ulje
Ipak , USN je svakako predvodnik u tzv. revoluciji biogoriva. Prikazano je to i 2012. konceptom Great Green FleetCarrier Strike Group (CSG) tijekom održavanja velike međunarodne vojne vježbe Rim ofthe Pacific (RIMPAC). U vježbi je američki nosač ”Nimitz“ plovio na svoju nuklearnu propulziju. No ostali američki brodovi (krstarica, dva razarača i flotni tanker) sagorjeli su više od 1 325 000 litara tzv. hidroprocesuiranog obnovljivog dizelskog (HRD-76) goriva. Ono se proizvodi od algi i recikliranog ulja za kuhanje i zatim miješa s jednakom količinom NATO-ova standardnog F-76 mornaričkog dizelskog goriva. Doduše, postavljen je i veliki upitnik nakon što je nekoliko medija izvijestilo da je mornarica platila čak 15 dolara za galon (3,785 litara) HRD-76 naspram 3,6 dolara koliko je prosječna cijena za klasični dizel. Dakle,416,66 % skuplje.  Talijanska ratna mornarica postala je prva europska mornarica koja je javno potvrdila da koristi biogorivo na svojim operativnim ratnim brodovima. Prema službenim izvješćima, u siječnju 2014. uspješno je testirana 50:50 mješavina palmina ulja (baziranog na zelenom dizelu) i konvencionalnog mornaričkog goriva na velikom ophodnom brodu “ComandanteFoscari”.

Baileyjeva analiza
Najveći broj ostalih svjetskih mornarica još uvijek nije spreman za korištenje biogoriva, odnosno traženje alternativa za danas najčešće korišteno F-76 gorivo. Međutim, ne može se reći da se i kod nekih drugih mornarica stvari ne kreću u tom pravcu. Britanski je program Green ShipChallenge (Izazov zelenog broda) u svojim definicijama i ciljevima znatno skromniji od talijanskih i američkih planova. Prema njemu, površinska flota Royal Navyja trebala bi do 2020. smanjiti potrošnju fosilnih goriva za 18 %. Neke su od mornarica očigledno prihvatile princip sjedi i čekaj. Proizvodnja naprednih hidrotretiranihbiogoriva još je uvijek u fazi tehnološkog razvoja pa stoga nije ni čudo da još uvijek nisu široko dostupna niti financijski isplativa. Prema članku britanskog kapetana bojnog broda JeremyjaBaileyja objavljenom u jesenskom izdanju (2014.) britanskog vojnostručnog magazina TheNavalEngineer “ekonomija ostaje ključni čimbenik u razvoju segmenta biogoriva”. Bailey kaže da će “druga i treća generacija miješanih goriva još uvijek proizvodnom cijenom biti barem četiri puta skuplja od postojećeg F-76 goriva. Zato se ne može očekivati da će mješavine biogoriva postati značajniji čimbenik na tržištima goriva u idućih 10 do 15 godina”. Međutim, Britanac ističe i da će razvoj i integracija novih brodskih tehnologija (prije svega propulzije), uroditi puno efikasnijim mjerama redukcije korištenja fosilnih goriva u bliskim i srednjoročnim terminima. Pomake će donositi i konkurencija među brodskim kompanijama. Sve će to svakako imati pozitivan utjecaj i na nacionalne ratne flote.

Utjecaj tehnologije
Između mnogih platformskih tehnologija posebna se pažnja pridaje onima koje se bave hidrodinamičkom efikasnošću. One su predmet ekstenzivnih razvojnih ispitivanja. Dvije posebne inovacije – uporaba naprednih antibioloških premaza i postavljanje posebno dizajniranih, usmjeravajućih deflektoraveć su dokazale svoje vrijednosti na najizravniji mogući način – uštedom goriva. Naslage bioloških organizama i nečistoće na brodskom trupu ne samo da smanjuju brzinu broda, nego mogu uzrokovati povećanje potrošnje goriva za više od 12 % prema službenim pokazateljima US NAVSEA (NavalSea Systems Command). Tijekom 2014. godine, britanska Royal Navy kompletirala je program primjene naprednog antibiološkog premaza na svim površinskim brodovima svoje flote. Iz dostupnih materijala može se saznati da su istraživači sada fokusirani na razvoj antibioloških premaza od nanomaterijala kao što je tzv. grafen. Prema službenim izvorima USN-a, primjena usmjeravajućih deflektora, koji preusmjeravaju tokove vodenih masa ispod trupa broda te tako smanjuju trenje i turbulencije – rezultirala je godišnjom uštedom goriva prosječno za 3,4 %, tj. između 2000 – 4900 barela po brodu, ovisno o njegovoj klasi. Istodobno su povećane maksimalne brzine i doplovi brodova. Osim što smanjuju opterećenje brodskih propelera, kavitaciju, vibracije i podvodnu buku – ugradnja deflektora donosi i indirektne benefite. Oni utječu na produljenje termina između dvaju servisa na propulzijskom postrojenju i smanjenje frekvencije potrebnih pregleda.

Inovacije na Type 26
Britanski NDPT (NavalDesignPartering Team) predložio je brojna hidrodinamička poboljšanja za domaće fregate Type 23 kojima se predviđa smanjenje potrošnje,goriva. To su kombiniranje kupole pramčanog sonara i bulbaste forme pramca (5 %), dotjerivanje napadnih rubova propelera (3 %), instaliranje novih propelera s poboljšanim karakteristikama (3 %), opremanje glavčina propelera hidrodinamičkim kapama (3 %) te opremanje kormila potisnicima (2 %). Neke od tih inovacija već su predviđene za ugradnju na novu fregatu Type 26 GCS (Global CombatShip). Platformske tehnologije, koje bi širokom primjenom u mornarici pridonijele uštedi goriva,uključuju iskorištavanje otpadne topline koju proizvode rashladni sustavi kao i dio topline koja se gubi kroz ispušne sustave glavnih propulzijskih i pomoćnih strojeva (9 %). Tu su i poboljšavanje monitoringa energetske efikasnosti ugrađene toplinske opreme (više od 10 %), adaptacija tzv. Ships Energy AssessmentSystem (SEAS) u alate za planiranje plovidbe (2 %) te poboljšanje grijanja, ventilacije i kondicioniranja zraka.

Ispiranje i vremenska prognoza
Američka mornarica u svom Great Green Fleet RIMPAC izvješću navodi još nekoliko mjera koje također utječu na direktnu uštedu. Spominju zamjenu postojeće s novom LED rasvjetom, bolje rješenje sustava ispiranja plinskih turbina slatkom vodom, ugradnju palubnih nadzornih pultova te ugradnju SVDPA (SmartVoyagePlanningDecisionAid) softvera. Prema tom izvješću zamjena postojeće rasvjete s LED rasvjetom na tipičnom razaraču klase DDG 51 Arleigh Burke donijelo bi na godišnjoj razini uštedu od prosječno 485 barela goriva (0,6 %). S druge strane, poboljšanje sustava ispiranja plinsko-turbinskih kompresora slatkom vodom dok još uvijek rade, osiguralo bi puno bolje ispiranje, ali i donijelo godišnju uštedu od 78 barela (0,3 %). Primjena palubnih nadzornih pultova, integriranih sa SEAS-om koji prikuplja podatke o potrošnji energije ugrađene brodske opreme pridodaje daljnjih 3 % godišnje uštede goriva. Ugradnja računalne SVDPA aplikacije direktno povezuje brod s USN-ovim meteorološkim centrima, čiji podaci o vremenu direktno utječu na odabir optimalnih ruta i brzina plovidbe a samim tim i na potrošnju goriva. 

Jedan set
Američka mornarica također razvija tzv. ESM (Energy Storage Module – energetski skladišni modul) koji bi trebao omogućiti brodovima koji za propulziju koriste višestruke plinsko-turbinske generatore (PTG) da tijekom plovidbe koriste samo jedan plinsko-generatorski set. Ako dođe do ispadanja iz pogona dotičnog PTG seta, EMS bi automatski preuzeo napajanje (predviđa se instalirana snaga EMS-a od barem 600 kW) kritičnih brodskih sustava dok drugi plinsko-generatorski set/setovi ne bi bio pokrenut/ti i stavljen pod puno opterećenje. Ured za pomorska istraživanja tvrdi da bi ugradnja EMS opreme na razarače klase Arleigh Burke mogla uštedjeti i više od 8000 barela goriva godišnje.

Novčani poticaji
Promjena ponašanja na moru iznimno je bitna ako ratne mornarice u budućnosti namjeravaju potpuno iskoristiti sve koristi koje im nudi primjena biogoriva i investiranje u napredne tehnologije boljeg i efikasnijeg iskorištavanja pogonskog goriva. Zbog toga je stvoren program USN-a pod nazivom i-ENCON (Incentivized Energy Conservation), koji je osmislila i uvela NAVSEA još 1993 godine. Program nudi novčane poticaje koji se uplaćuju u tzv. diskrecijske fondove brodskih zapovjednih časnika. Program i-ENCON zapravo promovira pet praktičnih preporuka za učinkovitu uštedu goriva. Prva se odnosi na modalitet krstarenja – zapravo na primjenu manevarske taktike koja može reducirati potrošnju goriva i do 70 %. NAVSEA-inShipboard Energy ConservationGuide izvještava npr. da fregata može uštedjeti i do 9000 galona dizelskog goriva tijekom samo jedne ophodne zadaće. Primjerice, upornim pozicioniranjem broda uz vjetar na granicama ophodnog područja, gašenjem glavnih porivnih strojeva i potom plovidbom niz vjetar kroz svoje područje. Druga je preporuka provedba zadaća uporabom samo jedne propelerske osovine – što može donijeti uštede na potrošenom gorivu i do 50 % (jer je zapravo polovina propulzijskog postrojenja pogašena). 

Organizmi i nečistoće
Treća je preporuka stalni podsjetnik na održavanje brodskog trupa i propelera čistima. Nakupljanje školjki, algi kao i akumuliranje ostalih nečistoća na podvodnim dijelovima broda (trupu, propelerima, skrokovima, propelerskim osovinama, stabilizatorima ljuljanja, podvodnim usisima/ispustima te kupolama sonara itd.) često je glavni uzrok smanjivanja maksimalne brzine broda i s time vrlo usko povezanog pogoršavanja ekonomike potrošnje goriva i njegove povećane potrošnje. Četvrta preporuka na listi jest dobra navigacija, po mogućnosti uz uporabu tzv. OptimumTrackShipRoutingandTacticalEnviromentalSupport Systems – računalne aplikacije koja omogućava izbjegavanje plovidbe kroz plitke vode ili zona s lošim vremenom, iskorištavanje pogodnog vjetra u leđa ili toka površinskih vodenih struja. Peta preporuka odnosi se na praksu stalnog održavanja propulzijskog postrojenja u tehnički ispravnom stanju. Prema službenim izvješćima USN-a, primjena i-ENCON-ovih preporuka pomogla je tijekom 2011. godine uštedjeti više od 1,1 milijuna barela goriva kroz površinske postrojbe Flote – što je ekvivalent za 56 500 plovidbenih sati USN-a.

Čeka se sazrijevanje
Do završetka britanskog hidrodinamičkog projekta Type 23 treba još najmanje pet godina. Projekt primjene biogoriva sigurno još neko vrijeme neće moći pružiti značajnije ekonomske benefite. Ti projekti i primjena ostalih naprednih tehnologija kojima je cilj rekuperacija energije imaju dva zajednička nazivnika, a to su vrijeme i novac potrebni da dostignu tehnološki primjenjivu razinu. Već se sada, mnogi vojni analitičari slažu u mišljenju da kulturološke i tehnološke promjene unutar samih mornarica mogu također ponuditi jednu bržu trasu u podizanju razine misijske efikasnosti i izdržljivosti njihovih flota i plovila na moru. Fokusiranje na promjene mora se promatrati u svjetlu sposobnosti dostizanja iste razine operativne spremnosti s reduciranim energetskim efektivima. Ne smije se nikako dopustiti da se oni doživljavaju kao nešto što umanjuje učinkovitost vojne sile. 

Igor SPICIJARIĆ