لا تطلق القوارب النفاثة الكهربائية غازات عادم مباشرة، وبالتالي فإنها تمنع إطلاق أكاسيد النيتروجين (NOx) والجسيمات الدقيقة إلى المناطق البحرية الحساسة. أما المحركات التي تعمل بالديزل فهي مختلفة - فتشير الدراسات إلى أن حوالي 1.5 إلى 3 بالمئة من وقودها ينتهي فعليًا بالتسرب إلى مصادر المياه لدينا وفقًا لبحث أجرته جامعة بورتلاند ستيت عام 2024. وهذا يعني أن المواد الكيميائية الضارة بالشعاب المرجانية وموائل الأعشاب البحرية يتم تصريفها أيضًا. ومن منظور أوسع، أظهرت دراسة حديثة نُشرت في مجلة إدارة المحيطات والسواحل عام 2025 شيئًا مثيرًا للإعجاب: فالقوارب الكهربائية تقلل من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على مدى دورة حياتها الكاملة بنسبة تقارب الثلثين مقارنةً بالقوارب التقليدية التي تعمل بالديزل.
تطلق قوارب الدورية العاملة بالديزل 8.3 كجم من ثاني أكسيد الكربون لكل ميل بحري—وهو أكثر من ثلاث مرات من الانبعاثات التي تبلغ 2.1 كجم للنماذج الكهربائية المدعومة بشبكات الطاقة المتجددة. كما أن محركات الدفع الكهربائية تلغي مصادر التلوث الرئيسية:
يؤدي هذا التحوّل إلى تقليل كبير في التدهور الجوي والمائي على حد سواء، خاصةً في المناطق الحساسة بيئيًا.
| المتر | القوارب النفاثة الكهربائية | قوارب دورية ديزل |
|---|---|---|
| انبعاثات CO2 (20 سنة) | 480 طنًا | 1,260 طنًا |
| تكاليف التشغيل | $0.18/nm | $0.54/nm |
| تكرار الصيانة | أقل بنسبة 40٪ في الإصلاحات | خدمة دورية ربع سنوية |
على الرغم من التكاليف الأولية الأعلى، تصل الأنظمة الكهربائية إلى تكافؤ التكلفة خلال 5—7 سنوات بسبب انخفاض نفقات الطاقة والصيانة.
تقلل التشغيل الهادئ للقوارب النفاثة الكهربائية من الاضطرابات السلوكية في الأنواع الحساسة للصوت مثل البقرة البحرية والأسماك المتكاثرة. وتُبلغ المناطق البحرية المحمية التي تستخدم أسطول دوريات كهربائي ما يلي:
كما شهدت الوكالات الساحلية التي انتقلت إلى أسطول كهربائي انخفاضًا بنسبة 58٪ في تكاليف معالجة تسرب الوقود، مما يتيح إعادة تخصيص الموارد نحو استعادة الموائل البيئية.
يُعدّ التحول إلى القوارب النفاثة الكهربائية تغييرًا في طريقة أداء دورياتنا البحرية، لأنها تُحدث ضجيجًا تحت الماء أقل بكثير مما يزعج الكائنات البحرية. ففي حين تُصدر القوارب الديزلية العادية حوالي 85 إلى 100 ديسيبل أثناء الإبحار، لا تنتج القوارب الكهربائية سوى نحو 68 إلى 72 ديسيبل. وهذا مستوى فعليًا أقل من عتبة 85 ديسيبل، التي تبدأ عندها معظم الحيوانات البحرية بالتوتر. وأظهر تقرير حديث صادر عن جمعية خفض الضوضاء الصناعية لعام 2024 أن هذه المحركات الكهربائية تقلل الضجيج بنسبة تصل إلى ثلثيْن مقارنةً بالمحركات الديزلية التقليدية. والصوت الذي تُنتجه يشبه إلى حد كبير هطول المطر الخفيف على سطح الماء، ما يجعلها أكثر توافقًا مع الحياة البحرية.
تواجه الثدييات البحرية مخاطر جسيمة عندما تظل مستويات الضوضاء فوق 120 ديسيبل لفترات طويلة، مما قد يتسبب في أضرار دائمة بسمعها. كما تتأثر الأسماك أيضًا، وغالبًا ما تغادر مناطق التكاثر المهمة بمجرد وصول الضوضاء إلى حوالي 90 ديسيبل. وهنا تأتي أهمية أنظمة الدفع الكهربائية. فعلى سبيل المثال، يمكن لهذه المخلوقات الهادئة مثل البقرة البحرية أن تواصل أنماط تغذيها الطبيعية حتى عندما تمر السفن على بعد 200 متر فقط. وهذا يختلف تمامًا عن ما يحدث مع المحركات الديزل التقليدية، حيث تميل معظم الكائنات البحرية إلى الابتعاد عن المنطقة بمسافة تصل إلى 1.2 كيلومتر.
تبين بيانات الهيدروفون أن القوارب النفاثة الكهربائية تقلل تلوث الضوضاء ذات التردد المنخفض بنسبة 93%في النطاق من 10 إلى 500 هرتز — وهو النطاق الحيوي لانتقال أصوات حيتان الباشق. وفي مناطق حماية البقرة البحرية في فلوريدا، سجّلت المراقبة الصوتية زيادة بنسبة 41٪ في تبادل الأصوات بين العجول وأمهاتها منذ تحول أسطول الدوريات إلى الدفع الكهربائي في عام 2022.
لاحظت دورية الساحل الشرقي انخفاضًا بنسبة 72٪ في حالات جنوح الدلافين الحادة خلال عامين من اعتماد القوارب النفاثة الكهربائية. يرجع العلماء هذا التحسن إلى القضاء على الضوضاء المربكة الناتجة عن تجويف المراوح تحت 200 هرتز، والتي كانت تتدخل سابقًا مع استطلاع الدلافين الصوتي خلال تغيرات المد والجزر.
تحسّنت بطاريات الليثيوم-حديد-فوسفات (LiFePO4) الحديثة لتتجاوز كثافة طاقة تبلغ 180 واط ساعة/كغ، مما يدعم مدّة دوريات تصل إلى 8 ساعات. تؤكد الأبحاث الحديثة كفاءة تحويل طاقة بنسبة 92٪ في نُظم الدفع الكهربائية المُحسّنة، أي بزيادة 40٪ مقارنةً بالنُظم الأقدم. وتتيح التصاميم الوحداتية للبطاريات إمكانية الاستبدال السريع أثناء الفحوصات الرصيفية، مما يقلل من وقت التوقف لوحدات الاستجابة السريعة.
يعمل الدفع الكهربائي بالطاقة الكهربائية بكفاءة تتراوح بين 78 و85 بالمئة بغض النظر عن السرعة التي يعمل بها، وهي كفاءة تفوق محركات الاحتراق الداخلي القديمة التي لا تحقق سوى 25 إلى 40 بالمئة من الكفاءة. ويظهر الفرق جليًا عند النظر إلى العمليات التي تتم بسرعات منخفضة، والتي تكون شائعة أثناء أعمال المراقبة. ففي هذه الحالات، تستهلك المحركات الديزلية حوالي ثلثي وقودها في هيئة حرارة مهدورة. وهناك أيضًا أنظمة الدفع الكهربائي المباشر، التي تقلل من الفاقد الميكانيكي لأنها لا تحتاج إلى صناديق تروس، مما يوفر ما بين 12 و15 بالمئة من الكفاءة مباشرة. ولهذا يُفهم سبب انتقال العديد من الجهات إليها حاليًا.
حاليًا، يمكن للبطاريات معظمها التعامل مع حوالي 90 بالمئة من الدوريات على طول السواحل ضمن مدى 75 ميل بحري. ولكن عندما تأتي الرحلات الأطول في عرض البحر تجاوزًا لـ 100 ميل بحري، تصبح الأمور معقدة لأن البطاريات الحالية ببساطة لا تمتلك القدرة الكافية. وفقًا لتقارير صناعية حديثة من شركة Safefly Aero لعام 2023، ما زال العديد من المشغلين بحاجة إلى أنظمة هجينة لتلك المهام الطويلة حيث لا تكون محطات التزود بالوقود ممكنة. نظرًا للمستقبل، فإن تصاميم جديدة للبطاريات ذات الحالة الصلبة قيد التطوير قد ترفع سعة تخزين الطاقة ثلاث مرات بحلول عام 2028 تقريبًا. إذا حققت هذه النماذج الأولية ما يأمله الباحثون، فقد تتمكن أخيرًا من الوصول إلى مدى مماثل للقوارب التقليدية التي تعمل بالديزل، رغم أننا على الأرجح نتحدث عن عدة سنوات قبل أن تصبح هذه التكنولوجيا واقعًا شائعًا على نطاق واسع.
أقل من 15 بالمئة من الموانئ حول العالم لديها بالفعل محطات شحن قوية تزيد عن 150 كيلوواط، واللازمة لإعادة القوارب إلى الخدمة بسرعة. هناك حديث عن تركيب محطات شحن تيار مستمر سريعة بقدرة 500 كيلوواط في حوالي 200 موقعًا رئيسيًا بحلول عام 2026 تقريبًا. يمكن لهذه المحطات الجديدة شحن معظم البطاريات حتى 80 بالمئة خلال أقل من ساعة، وهو ما يُعد مثيرًا للإعجاب إذا فكّرنا بذلك. لكن المشكلة الحقيقية التي تعيق التقدّم؟ نحن ببساطة لا نمتلك عددًا كافيًا من نقاط الشحن المبنية بعد. وبدون بنية تحتية مناسبة، يستمر اعتماد الزوارق الدورية الكهربائية على نطاق واسع في تمثيل تحدٍ كبير لعمليات النقل البحري في كل مكان.
توفر الزوارق الدورية الهجينة الكهربائية مسارًا عمليًا للانتقال بالنسبة للوكالات التي تسعى نحو قارب النفاث الكهربائي عن طريق دمج محركات الاحتراق مع الدفع الكهربائي، تحقق الهجينة انبعاثات أقل بنسبة 25—40% مقارنة بالسفن التي تعمل فقط على الديزل، مع الحفاظ في الوقت نفسه على المرونة التشغيلية في المناطق التي تفتقر إلى شبكات شحن قوية (توريجلوسا وآخرون، 2022).
ثلاث تقنيات أساسية تقود تخفيضات الانبعاثات في القوارب الدورية الهجينة:
أظهرت الاختبارات الميدانية أن هذه الميزات تقلل من وقت تشغيل محرك الاحتراق بنحو 60% خلال الجولات الدورية الروتينية، كما وثقت دراسات الت electrification الساحلية.
كشف تقييم أجري في عام 2023 لـ12 وحدة ساحلية أوروبية عن تحسينات كبيرة:
| المتر | أداء هجين | الأساسيات الديزل |
|---|---|---|
| ثاني أكسيد الكربون لكل ميل بحري | 2.1 كجم | 3.8 كجم |
| أكاسيد النيتروجين (NOx) | 18 جرام | 42 غرام |
| تكاليف الوقود لكل ساعة | $23 | $41 |
أبلغت الوحدات عن انخفاض بنسبة 72٪ في انبعاثات الجسيمات في المناطق الحساسة بيئيًا مثل الشعاب المرجانية ومواقع تكاثر الطيور البحرية، بما يتماشى مع أهداف اتفاقية الاتحاد الأوروبي الخضراء لانبعاثات السفن القريبة من الساحل.
يُكثف المراقبون حول العالم من ضغوطهم بشأن حدود الانبعاثات للقوارب الدورية في الوقت الراهن. ووضعت المنظمة البحرية الدولية (IMO) هدفًا يتمثل في خفض انبعاثات السفن بنسبة أربعين بالمئة قبل حلول عام 2030. ومنذ العام الماضي، بدأت أكثر من خمسة عشر دولة ساحلية بطلب نسب محددة من قوارب الشرطة أن تعمل بالكهرباء بدلاً من وقود الديزل. وتندرج هذه الإجراءات ضمن الصورة الأكبر التي رسمها اتفاق باريس فيما يتعلق بالممارسات المستدامة في البحار. ولتشجيع الامتثال، تقدم الموانئ الآن رسومًا مخفضة وأوقات معالجة أسرع عند دخول السفن العاملة بالطاقة الكهربائية إلى المناطق المقيدة التي تكون فيها حماية البيئة مصدر قلق أساسي.
وفقًا لمبادرة "جاهز للـ55" التابعة للاتفاقية الخضراء الأوروبية، هناك متطلب لخفض انبعاثات النقل البحري بنسبة لا تقل عن 55٪ قبل نهاية هذا العقد، مما يؤثر بشكل طبيعي على كيفية اتخاذ الدول الأعضاء في الكتلة لخيارات الشراء الخاصة بها. وعند دمج ذلك مع استراتيجية منظمة البحرية الدولية الجديدة للغازات الدفيئة لعام 2023، نشهد تحولًا ملحوظًا في الأولويات. فقد بدأ نحو ثلثي (حوالي 68٪) من السلطات البحرية في جميع أنحاء أوروبا بوضع الخيارات الكهربائية أو الهجينة في مقدمة قوائم رغباتها عند استبدال قوارب الدورية القديمة. وتُظهر تقارير الإنفاق الدفاعي الأخيرة لعام 2024 أمرًا مثيرًا أيضًا: فما يقارب النصف (حوالي 42٪) من إجمالي المبالغ المخصصة لأمن السواحل في الاتحاد الأوروبي تُنفق حاليًا على تقنيات الدفع الكهربائي. والتركيز هنا لا يقتصر فقط على تقليل الانبعاثات، بل يشمل أيضًا ضمان قدرة هذه الزوارق على العمل بهدوء في المناطق التي تكون فيها حماية الحياة البرية مصدر قلق كبير.
تشمل الحوافز الرئيسية التي تسرع الاعتماد العالمي ما يلي:
يُعد صندوق NOx النرويجي مثالاً ناجحاً على تنفيذ السياسات، حيث يسترّد 60% من تكلفة القوارب الكهربائية لوحدات خفر السواحل، مما مكّن من تحقيق معدل كهربة أسطول بنسبة 90% منذ عام 2021.
تُقلل الزوارق النفاثة الكهربائية الانبعاثات بشكل كبير، بما في ذلك أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون، كما أن لها احتمالاً أقل للانسكابات النفطية ولا تُطلق مواد تبريد أو تشحيم، مما يجعلها أكثر صداقة للبيئة، خاصة في المناطق البحرية الحساسة.
تُنتج القوارب الكهربائية النفاثة ضجيجًا أقل تحت الماء، مما يقلل من الإزعاج الذي يصيب الحياة البحرية. وتعمل هذه القوارب عند مستويات صوتية أقل من العتبة التي تُسبب عادةً الإجهاد للحيوانات البحرية، ما يوفر فوائد بيئية.
تتمثل التحديات الرئيسية في نقص البنية التحتية للشحن في الموانئ، وقيود سعة البطاريات بالنسبة للمهام الطويلة. علاوةً على ذلك، يتطلب الانتقال استثمارات كبيرة لتوسيع البنية التحتية أو استخدام أنظمة هجينة خلال مرحلة الانتقال.
نعم، تتوفر حوافز مختلفة مثل الائتمانات الضريبية ومنح البنية التحتية وأولوية التشغيل في عدة دول، وتساعد هذه الحوافز في تسهيل الانتقال إلى التقنيات الكهربائية في العمليات البحرية.
نهدف إلى إثارة قطاع الصناعة بالإبداع في جميع الأوقات، مع تقديم قيمة عالية للمستخدمين لعملائنا. وتحرص شركة Havospark دائمًا على اعتبار الابتكار المبدأ الأول في تطوير المنتجات.
501، المبنى 1، مبنى بوينغ، رقم 18 طريق تشينغشويه الثالث، منطقة تشينغشويه، دائرة تشينغشويه الفرعية، منطقة لوهو، شنتشن
حقوق النشر © Shenzhen Hoverstar Innovations Technology Co.، Ltd. جميع الحقوق محفوظة. سياسة الخصوصية
EN
أخبار ساخنة