海洋における圧縮空気の用途

Air lubricationは、低圧空気を利用して船の摩擦抵抗を低減する革新的な省エネ技術です。摩擦抵抗とは、船舶が海水中を動く際に船体と海水がこすれて生じる前進抵抗や「粘着性」です。従来からある技術ですが、船舶の効率を高めて環境負荷を低減するために近年さらに開発が進められており、厳格な国際規制を遵守できるように船舶所有者を支援します。

低圧空気は、船体の浸水表面のフラットな底部に沿って戦略的に配置されたノズルまたは空気放出ユニット（ARU）を通って噴射されます。それから、ノズルまたはARUからマイクロバブルを船体に沿った境界層内に放出して、広く連続的で均一な「エアーカーペット」を生成します。空気と海水の混合物であるこの境界層の層流により、摩擦抵抗を大幅に低減します。摩擦抵抗が小さくなると、それを克服するために必要な推力（出力）も小さくなるため、燃料消費量およびCO₂排出量の削減につながります。 

現在のAir Lubricationシステムでは、正味で最大10%の燃料を節約できる可能性があり、船舶のカーボンフットプリントを低減するだけでなく、船体の付着物を減らせる可能性もあります。さらに、研究によると、水中放射騒音（URN）を低減する可能性があり、海洋生物にメリットをもたらし、静かな船上環境を実現する可能性もあります。 

Air Lubricationにはいくつか方式がありますが、安定した「エアーカーペット」を生成して効果的に摩擦を低減するため、マイクロバブル方式が最も標準的です。これらのシステムでは、複数の要素に応じて圧縮空気または低圧空気が必要な場合があります。船体の下にマイクロバブルを吹き込むには、0.5～2 barの静的圧力に打ち勝つ必要があります。したがって、空気速度、パイプ径および長さに依存する動的圧力を組み合わせて、約1～2.5 barの圧力をかけなければなりません。さらに、船体のサイズと設計も圧縮空気要件を左右します。 

Air Lubricationを利用して本当にエネルギーおよび排出量を低減できるかどうかは、搭載している圧縮空気システムの効率にかかっています。圧縮空気システムがAir Lubricationシステム（ALS）の運転で消費するエネルギーが多すぎる場合は、正味の節約効果が下がる可能性があります。そのため、削減した燃料および排出量で得られた正味の利益が、圧縮空気システムの運転に必要な電力を上回る必要があります。この効率で重要な要素は、圧縮空気システムが低い出口温度で運転できる能力です。これは、圧縮プロセス中に熱として浪費されるエネルギーが少ないことを示します。信頼性とエネルギー効率の高い圧縮空気技術を選択し、ALSの運転プロファイルに固有の圧縮空気需要に正しく容量を合わせ、制御およびメンテナンスを実施することすべてが、全体の効率と、ひいては船舶事業者がAir Lubricationにより摩擦抵抗を低減して実現できる最終的な正味の利益を左右します。

ケーザーのロータリースクリューブロワーは、Air Lubricationシステムの低圧空気要件を高いエネルギー効率で満たすのに最適なソリューションです。これらの高効率ブロワーは、世界で高く評価されるSIGMA PROFILEローターを搭載し、消費電力を最小限に抑えながら、最大限の空気供給を保証します。ケーザーのロータリースクリューブロワーを使用すると、従来型ブロワーシステムと比較して最大35%の節約が可能です。

ケーザーのロータリースクリューブロワーは、インテリジェントに設計され、極めてコンパクトなレイアウトなため、スペースが限られる船上に最適です。設置が容易で、すべてのメンテナンス作業を前部から実施できるので便利です。こうした「プラグアンドプレイ」ソリューション一式は、名立たるすべての船級協会の受入試験を受け、認証を得ているため、外洋の過酷な条件でも耐久性と信頼性が検証されています。