Γερμανοί μηχανικοί βρίσκουν τον τρόπο να κάνουν τα πλοία πιο αθόρυβα, για να προστατευτεί η ζωή των θαλάσσιων θηλαστικών
Γερμανοί ερευνητές εργάζονται πυρετωδώς με στόχο τη μείωση της ηχορύπανσης στους ωκεανούς. Οι προπέλες των πλοίων προκαλούν πολύ δυνατό θόρυβο που διαταράσσει τη θαλάσσια ζωή. Αυτή η ηχηρή παρεμβολή από τις προπέλες διαταράσσει την επικοινωνία, τη σίτιση και το ζευγάρωμα των θαλάσσιων θηλαστικών. Με αυτό κατά νου, μια ομάδα στο HAW Kiel αναπτύσσει σχέδια για αθόρυβες προπέλες που θα επιφέρουν την ησυχία στις θάλασσες.
Το Σλέσβιχ-Χόλσταϊν, το βορείοτερο κρατίδιο της Γερμανίας, χρηματοδοτεί αυτή την προσπάθεια με μια επιχορήγηση του ύψους των 390.000 ευρώ. Το πρότζεκτ, με την ονομασία MinKav, ξεκίνησε επίσημα την 1η Ιανουαρίου 2026. Οι ερευνητές στοχεύουν στη μείωση του υποβρύχιου θορύβου, χωρίς να επηρεάζεται η απόδοση ή η ταχύτητα των σκαφών. Αυτή η ισορροπία είναι κρίσιμο ζήτημα για το μέλλον της παγκόσμιας ναυτιλίας.
Η επιστήμη της «σπηλαίωσης»
Ο θόρυβος της προπέλας ξεκινά με ένα φυσικό φαινόμενο που ονομάζεται «σπηλαίωση», κατά το οποίο η πίεση πέφτει απότομα στην πλευρά αναρρόφησης μιας περιστρεφόμενης λεπίδας. Αυτό προκαλεί την εξάτμιση του νερού και το σχηματισμό μικροσκοπικών φυσαλίδων. Όταν η πίεση συνεχίζει να αυξάνεται, αυτές οι φυσαλίδες καταρρέουν με βίαιη δύναμη. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί δυνατούς ήχους που μεταδίδονται σε μεγάλες αποστάσεις. Η Leonie Föhring ηγείται της διδακτορικής έρευνας στο Ινστιτούτο Ναυπηγικής και Ναυτιλιακής Τεχνολογίας HAW του Κιέλου. Η ερευνήτρια χρησιμοποιεί κάμερες υψηλής ταχύτητας και υποβρύχια μικρόφωνα για να μελετήσει αυτές τις φυσαλίδες. Στόχος της είναι να κάνει το αόρατο ορατό και το σιωπηλό ηχηρό. «Η δυνατή ώθηση εμφανίζεται τη στιγμή που η φυσαλίδα καταρρέει. Ο όγκος της εξαρτάται από το πόσο γρήγορα λαμβάνει χώρα η διαδικασία αυτή», εξηγεί η Föhring. «Τώρα θέλουμε να μάθουμε αν είναι καν δυνατό να επιβραδύνουμε αυτήν την κατάρρευση – και πώς θα πρέπει να σχεδιαστούν οι προπέλες για να το επιτύχουν».
Τα σύγχρονα εμπορικά πλοία χρησιμοποιούν επί του παρόντος ειδικά σχεδιασμένες προπέλες. Ωστόσο, ο υποβρύχιος θόρυβος δεν αποτελούσε ως τώρα προτεραιότητα για τους μηχανικούς. Ο καθηγητής Jörn Kröger, επικεφαλής του έργου, πιστεύει ότι αυτό πρέπει να αλλάξει για να ανταποκριθεί στα επερχόμενα περιβαλλοντικά ζητήματα. «Χρειαζόμαστε πρακτικές μεθόδους που επιτρέπουν την ενσωμάτωση της μείωσης του θορύβου στο σχεδιασμό των προπελών», σημειώνει ο Kröger. Θέλει να διασφαλίσει επίσης ότι οι αλλαγές αυτές δεν προκαλούν «σημαντικές απώλειες στην απόδοση ή την ταχύτητα». Οι τρέχουσες λύσεις συχνά απαιτούν από τα πλοία να επιβραδύνουν για να παραμείνουν αθόρυβα. Αυτή η συνθήκη οδηγεί σε μεγαλύτερης διάρκειας ταξίδια και υψηλότερο κόστος για τις ναυτιλιακές εταιρείες. Οι Föhring και Kröger χρησιμοποιούν προσομοιώσεις ροής μέσω υπολογιστή για να βρουν έναν πιο αποδοτικό τρόπο πλεύσης. Στόχος τους είναι να προστατεύσουν τα θαλάσσια είδη διατηρώντας παράλληλα την ενεργειακή απόδοση των προπελών.
Επανασχεδιάζοντας τον παγκόσμιο στόλο
Το έργο περιλαμβάνει τη συνεισφορά εμπειρογνωμόνων από την JASCO-ShipConsult, μια εταιρεία που ειδικεύεται στην ακουστική των πλοίων. Ο μηχανικός ναυπηγικής, Δρ. Dietrich Wittekind, επισημαίνει ένα σημαντικό κενό στην τρέχουσα ναυτιλιακή έρευνα. Σημειώνει ότι διεθνείς ομάδες μελετούν τον θόρυβο χαμηλής συχνότητας εδώ και 20 χρόνια. «Παρά τις πολλές μετρήσεις, εξακολουθούμε να μην έχουμε μια θεμελιώδη κατανόηση του μηχανισμού που ευθύνεται για τα υψηλά επίπεδα θορύβου και, ως εκ τούτου, τη βάση για να κάνουμε τα πλοία πιο αθόρυβα», λέει ο Wittekind. «Ακριβώς από εδώ ξεκινά το MinKav: Είναι το πρώτο έργο που αναλύει συστηματικά τις βασικές αιτίες και αναπτύσσει συγκεκριμένες λύσεις για σημαντική μείωση του θορύβου μέσω του σχεδιασμού των προπελών».
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να εφαρμοστούν τόσο σε νέες κατασκευές όσο και σε υπάρχοντα πλοία. Αυτό προσφέρει μια πραγματική ευκαιρία για τη μείωση της ηχορύπανσης σε όλους τους ωκεανούς του πλανήτη. Η επιτυχία του πρότζεκτ θα μπορούσε να επαναπροσδιορίσει τον τρόπο με τον οποίο πλέει ο παγκόσμιος στόλος στις θάλασσες, όπως αναφέρει δημοσίευμα του ιστότοπου Interesting Engineering.