Pembuatan Kapal Ramah Lingkungan untuk Kehidupan Laut

Pembuatan Kapal Ramah Lingkungan untuk Kehidupan Laut – Kapal memiliki dampak lingkungan yang signifikan selama pembangunan, pengoperasian, dan saat dibongkar, tetapi pendekatan baru dan material komposit untuk menggantikan baja masih populer karena kekuatannya dan biayanya yang rendah  dapat membuat kapal lebih berkelanjutan, dapat didaur ulang, dan tidak terlalu bising untuk kelautan hewan.

Pembuatan Kapal Ramah Lingkungan untuk Kehidupan Laut

marinescienceandtechnology – Menggunakan kapal untuk mengangkut barang berkontribusi signifikan terhadap emisi gas rumah kaca global, dengan sekitar 940 juta ton karbon dioksida dilepaskan setiap tahun. Di Eropa, pelayaran laut bertanggung jawab atas sekitar 13% dari semua emisi transportasi.

Pembuatan kapal itu sendiri mengkonsumsi energi dan menghasilkan limbah di akhir masa pakai kapal dengan hanya beberapa bagian kapal yang digunakan kembali.

Kapal dibawa ke fasilitas pembuangan, kebanyakan di Afrika atau Asia,’ kata Alfonso Jurado Fuentes, kepala penelitian dan pengembangan di TSI , sebuah perusahaan teknik yang mengkhususkan diri dalam kegiatan kelautan di Madrid, Spanyol. ‘Banyak dari bahan-bahan ini sangat terdegradasi dan tidak berguna tetapi beberapa dari mereka digunakan sebagai sumber bahan baku penting di benua ini.’

Baca Juga : Kemampuan Teknologi Kapal Selam Rusia

Membangun kapal yang tidak terlalu berat merupakan salah satu taktik yang dapat membantu mengurangi emisi. Menggunakan material komposit seperti fiber-reinforced plastic (FRP) sebagai pengganti baja, misalnya, akan mengurangi bobot kapal dan menurunkan konsumsi bahan bakar. ‘

Anda mendapatkan keuntungan dari mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar dan kemudian memancarkan lebih sedikit gas polutan,’ kata Matthias Krause dari Pusat Teknologi Maritim di Hamburg, Jerman. ‘Itu juga berarti lebih sedikit emisi per kilogram muatan yang diangkut.’

Selanjutnya, menggunakan material komposit dapat memperpanjang umur kapal dan oleh karena itu mengurangi sumber daya yang dibutuhkan untuk konstruksi. Kapal baja sering rusak karena korosi dan perbaikan akhirnya tidak mungkin lagi, yang tidak menjadi masalah bila bahan non-logam digunakan.

Ada juga potensi untuk menggunakan kembali bejana yang terbuat dari bahan komposit dengan lebih baik karena dapat didaur ulang dengan lebih baik di akhir masa pakainya, kata Jurado Fuentes. Sedangkan sekitar 34% kapal baja digunakan kembali, diperkirakan hingga 75% kapal komposit dapat diberikan kehidupan kedua.

Baling-baling logam

Krause dan rekan-rekannya sedang menyelidiki penggunaan bahan dan teknologi baru untuk membuat komponen khusus kapal besar, dari kabin kapal pesiar hingga kemudi, sebagai bagian dari proyek RAMSSES . Mereka mencari, misalnya, bagaimana baling-baling logam dapat dibuat menggunakan teknik pencetakan 3D yang memungkinkan bilah berongga dan lebih ringan. Baling-baling juga akan lebih tenang dan memancarkan lebih sedikit getaran. ‘Jika Anda berpikir tentang manfaat lingkungan, itu juga tentang lebih sedikit kebisingan, yang berbahaya bagi hewan di laut,’ kata Krause.

Tim memproduksi prototipe beberapa bagian seperti lambung kapal yang terbuat dari FRP. Bekerja dengan galangan kapal di Belanda yang memproduksi kapal patroli, mereka perlu mengembangkan jenis resin baru yang tidak akan mengeras terlalu cepat karena mereka ingin membuat bagian lambung setinggi enam meter.

Mereka mampu menunjukkan bahwa lambung kapal komposit mereka akan memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah daripada jika terbuat dari baja. Beratnya lebih dari 24% lebih sedikit, yang mereka hitung akan menurunkan jejak lingkungan selama operasi sebesar 25% ketika mempertimbangkan faktor-faktor seperti emisi gas rumah kaca dan pembentukan aerosol, yang berdampak pada kualitas udara.

Material komposit juga dapat digunakan untuk memperbaiki kapal baja yang rusak dan memperpanjang umurnya. Sebuah tambalan yang terbuat dari bahan komposit, misalnya, dapat diterapkan pada retakan atau untuk memperkuat area yang dilas bersama. ‘Kami sedang menyelidiki hubungan antara struktur komposit dan baja untuk mendapatkan cara yang lebih mudah untuk (melakukan) perbaikan yang cepat dan aman di atas kapal,’ kata Carlo Cau, koordinator proyek dan peneliti senior di perusahaan riset dan konsultasi maritim bernama Cetena di Genoa. , Italia.

Bahan komposit

Pendekatan lain adalah fokus pada pembuatan seluruh kapal dari bahan komposit, yang merupakan tujuan Jurado Fuentes dan rekan-rekannya. Mereka menyelidiki kelayakan membangun kapal besar dengan panjang lebih dari 50 meter dari FRP sebagai bagian dari proyek Fibreship.

Tujuan utama mereka adalah untuk menetapkan fondasi untuk desain dan konstruksi kapal-kapal ini, misalnya, dengan membuat pedoman desain dan kriteria kinerja, yang tidak ada. ‘Kami telah mempelajari berbagai teknologi dan kemajuan teknis untuk menunjukkan bahwa layak untuk merancang, membangun, dan mengoperasikan kapal semacam ini,’ kata Jurado Fuentes.

Anggota tim merancang tiga kapal FRP yang berbeda: kapal kontainer, kapal penelitian perikanan, dan kapal yang dapat mengangkut kargo, kendaraan, dan penumpang, yang dikenal sebagai RoPax. Karena desain kapal kontainer mereka akan menghasilkan kapal yang lebih ringan, mereka menghitung bahwa kapal itu akan mampu membawa hampir 17% lebih banyak kargo saat terisi penuh dibandingkan dengan rekanan baja. Dengan desain kapal penelitian perikanan mereka, mereka dapat memperoleh pengurangan berat total 36%.

Desain RoPax mereka juga akan menghasilkan pengurangan berat yang signifikan dan karenanya konsumsi bahan bakar. Karena jenis kapal ini bergerak dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan dua kapal lainnya, yang membutuhkan tenaga tinggi dari mesin, penghematan biaya juga akan menjadi yang paling signifikan. ‘Ini adalah peluang investasi yang lebih baik dibandingkan dengan kapal baja,’ kata Jurado Fuentes.

Meskipun anggaran tim tidak memungkinkan untuk membangun prototipe kapal FRP penuh, mereka membangun satu blok kapal penelitian perikanan di fasilitas IXBLUE di La Ciotat, Prancis. Dengan dimensi 11 kali 11 kali 8,6 meter, itu berisi dek bawah dengan bagian dari ruang mesin dan dek atas dengan akomodasi penumpang. Tim mampu menunjukkan bahwa layak untuk membangun struktur besar dari bahan komposit.

Persyaratan

Namun masih ada rintangan yang harus diatasi sebelum kapal komposit menjadi kenyataan. Cau dan rekan-rekannya menemukan bahwa sulit bagi komponen kapal untuk memenuhi semua persyaratan yang berbeda. Salah satu panel yang mereka buat, misalnya, tahan api dan memiliki sifat mekanik yang memuaskan tetapi tidak memenuhi standar kebisingan dan getaran, yang dapat mengganggu kenyamanan penumpang di dalam pesawat. ‘Ada banyak aspek yang harus dipenuhi dan kemampuan untuk memuaskan semua (semuanya) dalam produk yang sama adalah sesuatu yang kami coba selesaikan,’ kata Cau.

Pekerjaan lebih lanjut juga diperlukan untuk menangani daur ulang kapal FRP di akhir masa pakainya. Beberapa fasilitas di Eropa mampu mendaur ulang material komposit, di mana serat, resin, dan material lain harus dipisahkan terlebih dahulu. ‘Saat ini, sangat mahal untuk mendaur ulang banyak elemen FRP,’ kata Jurado Fuentes. ‘Saya pikir lebih banyak penelitian dan investasi diperlukan.’

Untuk kapal yang lebih besar yang seluruhnya terbuat dari FRP, tantangan utamanya adalah menunjukkan bahwa mereka memenuhi standar keselamatan kebakaran yang ditetapkan oleh Organisasi Maritim Internasional (IMO). FRP adalah bahan yang mudah terbakar dan saat ini akan sulit untuk mengevakuasi kapal FRP tepat waktu untuk menghindari korban.

Sifat materialnya juga tidak tahan pada suhu tinggi dan karena itu kapal bisa runtuh. Produsen material komposit sedang mengembangkan resin FRP yang tidak mudah terbakar dan cara ruang di dalam pesawat dirancang dapat membantu meningkatkan keselamatan kebakaran juga.

Jurado Fuentes berpikir bahwa kapal komposit besar dapat mulai bernavigasi dalam waktu sekitar 15 tahun, karena peraturan dan standar untuk desain dan konstruksi juga ditetapkan di industri ini. ‘Ini masalah teknologi yang ditingkatkan untuk membuat kapal ini lebih aman,’ katanya.