تقليد أسماك القرش لتخفيض نفقات السفن والمحافظة على البيئة – DW – 2013/3/29
  1. تخطي إلى المحتوى
  2. تخطي إلى القائمة الرئيسية
  3. تخطي إلى المزيد من صفحات DW

تقليد أسماك القرش لتخفيض نفقات السفن والمحافظة على البيئة

مارك فون ليبكه / صلاح شرارة٢٩ مارس ٢٠١٣

تقنية جديدة توصل إليها مهندسو بناء السفن في هامبورغ تقلل من ضغط الماء على السفن وتخفض بالتالي تكاليف الوقود وتحافظ على البيئة. تقنية جاءت من ملاحظة ظاهرة التجاويف في جلد أسماك القرش المعروف بسرعته الفائقة في مياه البحر.

https://p.dw.com/p/184XU
Great White Shark ( Charcaradon carcarias ) Guadalupe Island, Baja California, Mexico, Pacific Ocean © KIKE CALVO, Isla Guadalupe is located 160 miles off the coast off Baja California and over 220 miles southwest of San Diego in open ocean water that has over 100 feet of visibility. Its rapidly becoming the World's Best Destination to dive with Great White Sharks (Carcharodon carcharias). It hosts one of the most prolific populations of White Sharks on the planet. (Kike Calvo via AP Images)
صورة من: AP

في العادة يصاب معظم الناس بالفزع عند رؤيتهم لأسماك القرش، لكن هناك مهندسون يعملون في مجال تطوير السفن، ينظرون إلى أسماك القرش نظرة إعجاب وتبهرهم جلودها على وجه الخصوص. فقشور أسماك القرش التي تسبح في الماء هي قشور من نوع خاص تقلل بشكل ملحوظ من مقاومة الماء لها. ويقول كريستيان يوهانسن من مؤسسة "صناعة وأبحاث السفن" في هامبورغ (HSVA): "تنخفض مقاومة التيارات المائية لسمكة القرش بسبب وجود تجويفات (أخاديد) على جلدها، وهذا يؤدي إلى تمكنها من السباحة بشكل أسرع وبنفس قوة جسمها تقريبا أو على العكس، يمكنها من أن تحافظ على طاقتها أثناء السباحة بنفس السرعة لمسافات طويلة.

تقليل مقاومة الاحتكاك

هذه الخاصية التي تتمتع بها سمكة القرش هي سبب وجيه لصناع السفن ليستفيدوا منها ويقلدوها عند صناعة سفنهم، والمعادلة بسيطة : فكلما انخفضت مقاومة الماء للسفينة انخفضت كمية الوقود المستهلكة ومقدار القوة الدافعة التي تحتاجها أثناء إبحارها. وفي الوقت نفسه تنخفض أيضا معدلات الانبعاثات الغازية، وهذه مسألة مفيدة للبيئة ومالكي السفن على حد سواء.

Ein Modellschiff aus Holz wird am Donnerstag, 21. Aug 2008, in der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt (HSVA) gefraest. Der hohe Oelpreis foerdert die Kreativitaet der Schiffbauer. Auf der Suche nach spritsparenden Mittel basteln Ingenieure an neue Ideen oder besinnen sich auf alte Techniken. (AP Photo/Axel Heimken) ** zu unserem Korr ** --A wooden model of a ship is shaped in the HSVA Hamburg Ship Model Basin in Hamburg, Germany, Aug 21, 2008. (AP Photo/Axel Heimken)
اختبار على سفن لتوفير الوقود في هامبورغصورة من: AP

ويكمن سر جلد سمكة القرش في هيكله فهو ليس أملسا بتاتا، وقال كريستيان يوهانسن الذي يرأس قسم المراوح والتجويف بمؤسسة "صناعة وأبحاث السفن" في هامبورغ : "يوجد اعتقاد خاطيء بأن السطح الأملس يواجه مقاومة أقل. لكن الأنسب من ذلك هو الهيكل الأخدودي أو المجوف أو ما تعرف بــ "riblets" - تماما مثلما هو موجود لدى أسماك القرش. هذا الهيكل يتكون من قشور متحركة تمتد من رأس السمكة وحتى ذيلها، في موازاة مع تيار الماء. وهذه التجاويف "riblets" تمنع زيادة تيارات الماء العرضية التي تستهلك الطاقة ولذا فهي غير مرغوب فيها.

Haihaut Haihaut in 120-facher Vergrößerung Foto: eye of science/Oliver Meckes (eingestellt 02/2011)
جلد سمك القرش يتمز بخاصيات محددةصورة من: eye of science/Oliver Meckes

نجاح كبير في توفير الوقود

حقيقة أن هذه الظاهرة أيضا تجعل من سمكة القرش صيادا يمتلك سرعة عالية؛ أمر معلوم منذ وقت طويل. لكن لم تجرَ أبحاث بما فيه الكفاية لمعرفة ان كانت هذه الظاهرة تنطبق أيضا على السفن والحاويات الكبيرة. وجرى الآن في هامبورغ من خلال مشروع تعاوني يقوده معهد فراونهوفر لتقنيات التصنيع والبحوث التطبيقية على المواد (IFAM) اختبار في حوض خاص على استخدام التجاويف "riblets" على السفن من الأنواع الكبيرة.

والنتيجة هي: كلما زادت السرعة، تقلل التجاويف "riblets" من مقاومة المياه. مما يعني في واقع الأمر أن "طبقات التجاويف" تمكن السفن من السير بسرعة أكبر، وتجعلها تستهلك كمية وقود أقل. نجاح تام، ويمكن تخفيض مقاومة الاحتكاك بمقدار يصل إلى خمسة في المئة. وهذا يعني توفير ثلاثمائة ألف دولار سنويا في تكاليف الوقود بالنسبة لسفينة كبيرة من نوع الحاويات.

وفي النهاية خرجت الأطراف المشاركة بنتيجة إيجابية من هذه التجربة، حسب ماذكر يورغ ريمبيليفسكي مدير المشروع في معهد فراونهوفر. وقال ريمبيليفسكي "لقد اثبتنا أن هناك إمكانية كبيرة لتخفيض استهلاك السفن الكبيرة للوقود من خلال استخدام "هندسة تجاويف" خاصة معدلة لتناسب سرعة السفن الحديثة." من يدري: ربما في غضون سنوات قليلة ستستخدم كل السفن الكبيرة التقنية الموجودة في جلد سمك القرش.

تخطي إلى الجزء التالي اكتشاف المزيد

اكتشاف المزيد