WIND - Enabling Zero-Emission shipping with wind-assisted propulsion

Klimagassutslippene fra skipsfarten utgjør rundt 3 prosent av de globale utslippene. På grunn av nye forskrifter må dette reduseres drastisk de kommende årene før det når null innen 2050. Overgangen fra fossile drivstoff til andre energibærere er utfordrende. Batterier krever høye investeringskostnader og stor plass om bord for å være mulig for langdistansefrakt. Nullutslippsdrivstoff – som hydrogen, ammoniakk og metanol – har en lang vei å gå før de kan produseres bærekraftig i stor nok skala. Maritim sektor leter derfor etter andre komplementære løsninger. Vindpropulsjon er blant løsningene som har fått økende oppmerksomhet den siste tiden. Det har et enormt potensial til å bidra til avkarboniseringen av skipsfarten ved både å redusere utslippene på kort sikt samt muliggjøre nullutslippsløsninger på lengre sikt. Men ser vi på den internasjonale shippingflåten (og ordreboken for nybygg), vil kun rundt 50 store av over 110.000 store skip innen utgangen av 2023 ha vindassistert teknologi. Hvorfor så få? En årsak er den store usikkerheten i dagens kost-nytte-analyser av vind-propulsjon. Forbedring av dette er fokuspunktet for KSP-prosjektet "WIND - Vind-assistert propulsjon som en del av teknologi for nullutslipps shipping" Dette prosjektet vil utvikle nye simuleringsverktøy for nøyaktige analyser av vinddrevne skip som inkluderer aerodynamikk, hydrodynamikk, fremdrift, maskineri, kontrollsystem og drift, både for detaljstudier og langsiktig statistisk analyse. Verktøyene vil deretter bli brukt til casestudier av vinddrevne skip for å kvantifisere potensialet for vindkraft og komme med forslag til designendringer for å maksimere drivstoffbesparelsene. Dette vil hjelpe norske rederier, skipsdesignere og utstyrsleverandører til å ligge i fremste front i det maritime markedet og muliggjøre bærekraftig vekst samtidig som klimapåvirkningen reduseres.

Greenhouse gas emissions from shipping represent around 3% of global emissions. Due to new regulations, this must be reduced drastically in the coming years before reaching zero by 2050. Switching from fossil fuels to other energy carriers is challenging. Batteries require high investment costs and huge space on board to be feasible for long-distance shipping. Zero-emission fuels - such as hydrogen, ammonia, and methanol - have a long way to go before they can be produced sustainably at a large enough scale. The maritime sector is, therefore, searching for other complementary solutions. Wind-propulsion technology (also known as wind-assisted technology) is among the solutions that have gained increasing attention recently. It has enormous potential to decarbonize shipping and can both reduce emissions in the short term and enable long-term strategies relying on zero-emission fuels. However, looking at the international shipping fleet (and new-build order book), by the end of 2023, around 50 large ships out of over 110,000 vessels, will have wind-assisted technology. But why so few? One reason is the large amount of uncertainty in the current cost-benefit analysis of wind-propulsion technology. Improving this is the focal research point of the KSP project "WIND - Enabling Zero-Emission shipping with wind-assisted propulsion." This project will develop new simulation tools for accurate analysis of wind-powered ships that include aerodynamics, hydrodynamics, propulsion, machinery, control system, and operation, both for short-term time-domain analysis and long-term statistical analysis. The tools will then be used for accurate case studies of wind-powered ships to quantify the potential of wind-power and make suggestions for design changes to maximize fuel savings. This will help Norwegian ship owners, ship designers, and equipment suppliers to stay ahead of the competition and enable sustainable growth while reducing the environmental impact.