Tulevikupurjede all - laev tulevikust
Tormi Soorsk
22.10.2005

Valdav enamik kõigist praegu kasutusel olevatest transpordivahenditest liigub naftast saadud kütuse abil. Hästi liiguvad – täna siin, homme seal. Aga 30–50 aasta pärast? Võidumehed on need, kes sellele mõtlevad juba praegu.

Suur Norra-Rootsi laevanduskompanii Wallenius Wilhelmsen (Wilh. Wilhelmsen Norrast ja Walleniusrederierna AB e Wallenius Rootsist) on firma, millel maailmas liidripositsioon nii ro-ro-kaubaveo (roll on, roll off ehk ratastel peale, ratastel maha) kui uute sõiduautode transpordi alal ühelt mandrilt teisele. Ühiskompaniil on 60 suurt ja moodsat laeva, millega aastas veetakse üle ookeanide 1,7 miljonit autot (kummalgi emakompaniil eraldi on aga laevu hulga rohkem, Norra firmal näiteks 250).
Selles firmas osatakse tulevikku vaadata – seda on osatud teha emafirmadeski. Näiteks Wilh. Wilhelmseni firmas, mis loodi 1861. a oktoobris. Õigel ajal mindi purjekailt üle aurulaevadele, juba enne Esimest maailmasõda tehti regulaarreise Aafrikasse, Austraaliasse, Indiasse, Hiinasse, Jaapanisse jm, enne seda sõda hangiti ka esimene tanker, 1970. aastatel ehitati ro-ro-laevad, 1983. alustati sõiduautode vedudega Jaapanist Euroopasse.
Tänu ettenägelikkusele on ühisfirmas sündimas tulevikulaev E/S Orcelle, mida tutvustati maailmanäitusel Expo 2005 Jaapanis ja millest allpool tuleb juttu. Kompanii näeb uues laevas eeskätt uute sõiduautode üle ookeani vedajat, aga sama hästi võib see transportida ka teisi kaupu.
Tulevikule mõtlema sundis elu ise. Mida pakub tulevik laevaehitajaile näiteks aastaks 2025? Mis siis, kui laevakütuseks kasutatav kütteõli on siis liiga kallis või teda lihtsalt ei jätku? Mis siis, kui merel vabalt saada olevad energiaressursid asendaksid kütteõli, kuid nende kasutamiseks ei oldaks veel valmis,? Mis siis, kui autoehitajad juba valmistavad autosid, mis liiguvad edasi alternatiivenergia abil (kütuseelemendid, suruõhk ja kes teab mis veel), ja nende eeskujul nõutakse seda ka laevaehitajailt? Ja veel ja veel…
WW (Wallenius Wilhelmsen) omanikud ja insenerid usuvad, et tuleviku laevaehituses kasutatakse energiaallikatena laialt neid ressursse, mis praegugi merel saada: need on päike, tuul ja lained. Lisaks teisedki alternatiivsed energiaallikad. Ning enesestmõistetavalt ollakse selles firmas seisukohal, et tulevikus peavad laevad olema absoluutselt keskkonnasõbralikud.

Härjal sarvist…
Uuest laevast rääkides rõhutatakse muidugi kõigepealt, et tegu on kaubalaevaga, mis ei saasta atmosfääri ega ookeani. Tal ei ole tossavaid mootoreid ega ballastvett.

Tossuga on asi igaühele selge – mida vähem, seda parem. Ballastvesi ja praeguste laevade juures nii tavaline pilsivesi on, ehkki seda sageli ei teadvustata, üks ookeani- või merevee suurematest saasteallikatest. Juhtub ju, et laevast pumbatakse välja mitte see merevesi, mis sinna kunagi võeti või sattus – lisandunud on ühte, teist ja kolmandat, mis merre jõuda ei tohiks. Põhiohuks on siiski liikide segunemine – võõrliikide levik ballastveega keskkonda, kuhu nad kuuluma ei peaks. Elusorganismid, mis ballastveega satuvad hoopis teise maakera piirkonda, võivad muutuda seal kohalikele liikidele väga tülikaks konkurendiks või kujuneda neile suisa ohtlikuks.
Firma WW peab aga tähtsaimaks asjaolu, et laev liiguks alternatiivsete energiaallikate toel. Pessimistid pakuvad, et naftat jätkub maakeral vaid üheks inimpõlveks, optimistlikumad kodanikud loodavad, et diislikütust või bensiini jätkub ka lastelastele, aga kindel on, et kauaks seda energiaallikat enam pole. Laevad, mis veavad üle ookeanide kõrgtehnoloogilisi sõiduautosid, peavad ka ise olema varustatud väheke kobedamate tehniliste lahendustega, mitte lihtsalt tossavate mootoritega või keskaegsete purjedega.
Uue laeva projekteerimiseks loodi töögrupp laevaehitajatest-konstruktoritest, keskkonnaekspertidest ja tööstusdisaineritest. Ja ega see projekteerimine kerge ülesanne ei olnud. Silme ees lennukalt üle merede kihutav alus, alustati laeva disainimist kahekerelisena. Kahekerelisel on meresõidul suurem stabiilsus, märgatavalt väiksem veetakistus ja sellest tingitud väiksem kütusekulu kui monokerega laeval. Paraku ei pakkunud see variant lahendusi ülejäänud ülesannetele.
Laeva modelleerimise teises faasis hakati otsima parimat kombinatsiooni energiaallikate ja -seadmete paigutamiseks, võimalikult suure lastiruumi saamiseks ning teistekski lahendusteks, mis teeks uue laeva olemasolevatest märksa paremaks, ning nii peatuti korraks ka end siiamaani igati õigustanud trimaraani juures. Kuid ka see variant heideti kõrvale. Samm-sammult edasi liikudes, optimeerimaks kasulikku laevaruumi, saamaks võimalikult väikese massiga laeva, parendamaks meresõiduomandusi, jõutigi uue laevatüübini, pentamaraanini.

Viis keret – üks eripärane laev
Pentamaraan on viiekereline laev, kus lisaks põhikerele on nii vööri- kui ahtriosas kummaski pardas lisakere. Ülateki ja kiilu tasandil on need lisakered ühendatud põhikerega sponsonite ehk tugiplatvormide või -tiibade abil. Need lisakered ja tugitiivad annavadki uuele laevale tormisel merel sõitmiseks hea püstuvuse ja vajaliku stabiilsuse, mis kallihinnaliste autode veol üle mäsleva ookeani pole sugugi teisejärguline.

Tänu eripärasele konstruktsioonile kaob vajadus ballastitankide järele – seni on need laevade kasulikust mahust suure osa hammustanud. Lisaks on ballastita sõitmisel laeva süvis hoopis väiksem – pole enam vaja nii sügavat sadamat kui senised laevad on nõudnud.
Põhikere veealuse osa konstruktsioon võimaldab tänu oma eripärale laeva läbi vee liigutada vähemate hobujõududega, disain tagab parema veevoolu ümber kerede ehk väiksema takistuse.
Disain disainiks, aga iga laev vajab liikumiseks edasiviivat jõudu. Laeva põhikere trümmi paigaldatakse kiilu lähedale hiiglaslik kütuseelementidel baseeruv patarei, mis peaks katma umbes poole kogu laeva energiavajadusest. Kütuseelemendid on praegu väga tormiliselt arenev tehnoloogia ja selle kõik võimalused pole veel kaugeltki selged. Praegu on elektri saamiseks vesinikku ja hapnikku tarvitavad kütuseelemendid kallid ja neil on veel mitmeid nn lastehaiguse hädasid, kuid neil on kaks suurt voorust: vesiniku- ja hapnikuvarude lõppemise hirmus pole tarvis kukalt sügada ja elektritootmise kõrvalsaadusteks on heitgaaside asemel vaid veeaur ja soojus. Osa (või tulevikus ehk kogu) kütuseelementide tööks vajalikust vesinikust toodetakse otse laevas, kasutades selleks protsessiks päikese-, tuule- või laineenergiat. Lahendamist vajab veel, kuidas vedelat vesinikku laevas hoiustada – vaja on materjale, mis taluks suurt rõhku ja madalaid temperatuure. Ameeriklased ei saanud ju oma X-33 juures kuidagi vesiniku-hapniku komposiitmaterjalidest paakides hoidmisega hakkama! Keegi ei soovi näha suure paugu ja tulemöllu saatel igasse ilmakaarde lendavaid sõiduautosid, kuid terastsisternid võtaksid palju ruumi ja suure tüki kandevõimest.
Laeva energiavajaduse teise poole katmiseks on mõeldud kasutada mitut võimalust. Esiteks tulevad laevale lapikute tornide kujulised ehitised, mis on ühtaegu nii päikesepatareide paneelid kui ka purjed. Et need nn tornid saaks töötada purjedena, peavad nad olema kerged, suure koormustaluvusega ja suure pinnaga. Moodsad komposiitmaterjalid pakuvadki selleks võimaluse. Purjede pind kaetakse aga analoogsetest materjalidest päikesepaneelidega. Seega – puhu, tuul, ja tõuka paati, aga lisaks rakendame osa sinu ja päikese jõust mujale tööle või paneme tallele. Kui purjed ei ole kasutuses tuulepüüdjatena, saab neid kokku lapata või ülatekile langetada, et nüüd neelaksid päikesekiirgust maksimaalsel määral. Kinnipüütud päikeseenergia läheb kas kohe kasutusse või salvestatakse.
Purjesid saab laeva edasiliikumiseks kasutada väga edukalt – nad on kokkulapatavad, neid on võimalik tuulde või tuulest välja pöörata, võimalik on kasutada kas kõiki purjesid (praegu on neid kolm) või ühte-kahte just tuule tugevusele ja suunale sobivalt.
Kui purjetamisilma ei ole, liigub laev edasi elektrijõul töötavate vintidega. Praegusel projekteerimisetapil on üks vint ette nähtud põhikere vööri alla, teine ahtrisse, kusjuures nad on vabalt ümber oma telje ringi pööratavad. Niiviisi annavad nad selge eelise manööverdamisel – erinevate kiirustega ja suundades töötades võimaldavad laeva hõlpsasti ringi keerata, kaile läheneda või sellest eemalduda.
Peale selle on laevale projekti praeguses staadiumis ette nähtud 12 lainetest energiat saavat-koguvat nn uime, mis paiknevad põhikere ja lisakere vahel sponsonil kiilu tasandil. Nende uimede abil saadakse lainetest energiat kütuseelementidele vajaliku vesiniku tootmiseks otse laevas, laeval vajamineva elektrienergia saamiseks ning nad on ka mehaanilise energia allikaks. Kuidas lainetest see energia “kinni püütakse” või kuidas seda edasi kasutatakse, seda praeguses staadiumis veel ei taheta või ei osata täpsemalt selgitada. Siinkohal oleks paslik lisada, et firma rõhutab uut laeva tutvustades mitmel puhul, et jutt on praegusest projekteerimisetapist ja nii mõndagi võib aja jooksul muutuda.
Iga laeva ehitamisel on tähtsad materjalid, millest laev valmistatakse. Kergekaalulised kõrgtehnoloogilised materjalid, peamiselt alumiinium ja komposiitmaterjalid annavad uuele laevale hea vastupidavuse, nõuavad vähe hooldust-remonti, neist on hea vormida ükskõik milliseid detaile, nad ei allu nii kiiresti materjaliväsimusele ja kõige lõpuks on nad taaskasutatavad. Kui praeguste laevade surm on rooste, siis selle laeva juures on see kuri vaenlane hambutu.

Optimaalne kaubaruum
Uue laevatüübiga tahetakse optimeerida ka autosid vedavate laevade suurust. Visionääride arvates peaks kõige sobivam kogus olema 10 000 sõiduautot, mis on kuni 50% enam kui praegused vastavad transpordilaevad suudavad vedada (suurimad kuni 6500 autot). E/S Orcelle juures peetakse optimaalseks laadruumi pindalaks 85 000 ruutmeetrit, mis jämedas võrdluses oleks sama kui 14 jalgpalliväljakut. Orcellel on kaheksa kaubatekki, neist kolme kõrgused on muudetavad, kui laevale tahetakse laadida kaupu, mis on tavapärasest erinevate mõõtudega. Uue laeva kandevõime (dedveit) peaks olema 13 000 tonni. Kolm tuhat tonni sellest saadakse kergekaaluliste materjalide kasutamise ja ballastvee ärajäämise arvelt. Kaubaruumi saab juurde ka tänu sellele, et sisemuses peituvaid mootorikolakaid ja nende juurde kuuluvaid süsteeme enam ei oles, õigemini nõuavad nad palju vähem ruumi.
Kompanii viitsepresident Lena Blomqvist võtab nägemuse uuest laevast kokku nii: “Võttes kasutusele merel saada olevad looduslikud energiaressursid ja kombineerides neid vesinikul töötavate kütuseelementidega, peaks see tulevikulaev töötama ilma kahjuliku saasteta. Meie nägemuse kohaselt peaksid alternatiivsed energiaallikad omama piisavat potentsiaali, et toota küllaga vajaminevat energiat, sealjuures minimaalse kahjuliku mõjuga keskkonnale ja suhteliselt odavalt.”

Üleskutse

Kompanii näeb Orcelle-projektis omalaadset üleskutset teistele laevaehitajaile hakata mõtlema tulevikule. Selleks, et ka tulevikus jääks meretransport püsima, on võimalik juba nüüd midagi suurt ära teha – ehk nagu meil öeldakse, et ükskord talv ei tuleks ootamatult, tuleb valmis olla. Kasulike lahenduste leidmisel või leitu kasutuselevõtmisel saaks aga koos kiiremini edasi liikuda.
Kompanii suhtumist loodushoidu iseloomustab ka laeva nimi Orcelle, mis on väljasuremisohus delfiiniliigi prantsuskeelne nimi (ingl k Irrawaddy). Sedapidigi siis kutsutakse mõtlema tulevikule.

 

E/S Orcelle
Laeva pikkus, m

250

Laeva kõrgus, m

30-40

Laeva laius, m

50

Max kiirus, sõlme

20

Keskmine kiirus, sõlme

15

Päikesepaneelid, m2

3 x 800

Purjed, m2

3 x 1400

Uimed, m2

12 x 210

Energiat päikesepaneelidelt, kW

2500

Energiat kütuseelementidelt, kW

10 000

Tõukejõud, kW

2 x 4000

Laeva tühimass, t

21 000

Kandejõud (dedveit), t

13 000

Mahutavus

10 000 autot (praegustes mõõtmetes)

Laadimisruumi pindala, m2

85 000

Sarnased artiklid