Descripció del projecte
L’imperatiu de descarbonitzar el transport marítim s’ha intensificat en els últims anys, impulsat tant per la pressió reguladora com pel compromís global de reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle. Instruments polítics com l’Indicador d’Intensitat de Carboni de l’Organització Marítima Internacional (OMI), el Sistema de Comerç d’Emissions de la Unió Europea (MTS) i el Reglament Marítim de FuelEU estan catalitzant aquesta transició vinculant directament el rendiment dels vaixells a les mètriques de compliment i les conseqüències financeres. Dins d’aquest panorama regulador en evolució, els sistemes de Propulsió de Vaixells Assistits per Vent (WASP) han sorgit com a solucions tècnicament viables i escalables operativament per reduir el consum de combustible. Entre aquests, el eSAIL, desenvolupat per Bound4blue, empra una succió de capa de frontera activa per millorar la generació d’elevació i produir un impuls aerodinàmic significatiu capaç de complementar la propulsió convencional.
Malgrat els prometedors desplegaments comercials, un desafiament tècnic fonamental segueix sense resoldre’s: la quantificació precisa i contínua de les forces aerodinàmiques produïdes per les ESAIL en condicions de funcionament realistes. L’embranzida aerodinàmica proporcionada per aquests sistemes és altament sensible a l’angle d’incidència del vent, la direcció dels vaixells, l’estat del mar i la configuració operativa. No obstant això, la majoria dels enfocaments existents es basen en estimacions indirectes o aproximacions empíriques, que dificulten la capacitat d’avaluar el rendiment en temps real o identificar esdeveniments aerodinàmics crítics com l’estancament. Sense mesures de força directa, no és possible implementar un sistema de monitorització de circuit tancat o optimitzar la contribució operativa de l’eSAIL.
Per fer front a aquesta llacuna, el primer objectiu d’aquesta recerca és implementar una instrumentació de mesura directa de la força en un vaixell comercial equipat amb el sistema eSAIL. Aquestes mesures permetran un seguiment continu de les càrregues aerodinàmiques, permetent una estimació precisa de l’impuls en temps real, la detecció de parades i l’avaluació de l’eficiència aerodinàmica en condicions variables. Paral·lelament, es durà a terme una campanya experimental a escala de models controlada per complementar les dades a escala completa amb caracterització d’alta resolució d’interaccions del sistema. Aquests experiments proporcionaran informació sobre l’acoblament entre components aerodinàmics i hidrodinàmics en condicions sistemàticament variades.
El segon objectiu principal és el desenvolupament d’un marc numèric validat per predir l’estalvi de combustible resultant de la propulsió assistida per eSAIL. El model incorporarà variables ambientals i operatives com els perfils eòlics, la resistència induïda per onades, els corrents oceànics i l’embrutament del buc. Permetrà la simulació del rendiment de la propulsió híbrida en escenaris realistes, utilitzant l’entrada de dades tant a escala real com a escala de models per garantir la consistència física i la robustesa predictiva.
Mitjançant el pont entre la mesura en temps real, la validació experimental i la simulació, aquesta investigació contribuirà a la comprensió científica i l’optimització operativa de la propulsió híbrida assistida per vent. Els resultats donaran suport a la predicció precisa del rendiment, la integració informada en el disseny i el compliment de la normativa marítima en evolució.
