船下的小气泡可能是降低油耗的秘诀

英国Silverstream Technologies的创始人兼首席执行官诺亚·西尔伯施密特(Noah Silberschmidt)表示，水并不像你想象的那样高产。一个多世纪以来，巨大的钢船一直在海洋中耕耘，在船与海之间产生了看似不可避免且代价惊人的摩擦。但西尔伯施密特说，在数百万个小气泡的帮助下，这种摩擦可以用一种创新的方式减少，每个气泡的直径只有一毫米。

随着提高航运效率的努力，船东们正在寻找新的方法来降低燃油消耗和排放。一个竞争者是Silverstream Technology的同名Silverstream系统，该系统安装在船头附近的船体上，产生一层气泡，一直流到船尾。

支撑这种装置的概念-空气润滑-并不是什么新鲜事，但先进的技术使该公司及其竞争对手能够为现有船舶改装空气润滑系统，或者将其纳入新的船舶建造中。

空气的密度低于水，这意味着气泡降低了船与船体周围海水之间的阻力。这有点像在一个微微冒泡的热水浴缸里滑动你的手，而不是在一个静止的浴缸里。

西尔伯施密特说，随着时间的推移，空气润滑可以减少5%到10%的燃油消耗。几个百分点的燃油节省听起来可能不算多，但西尔伯施密特说，航运公司每年可以为一艘平均大小的船只花费500万至1000万美元的燃油。

Silberschmidt说，挪威邮轮公司和嘉年华邮轮公司已经在他们的一些船只上安装了Silverstream的设备，更多的安装将很快宣布。

不过，你不能免费吹泡泡。它需要能量来压缩空气并将其定位，使气泡沿着大型平底容器的船体以稳定的水流流动。然而，Silverstream用空气填充了空气释放装置--建造在船底的小空腔--从而减少了所需的总能量。这些气泡的形成是因为这些空穴中的空气和下面的海水之间的压力差。当船移动时，会出现开尔文-亥姆霍兹不稳定现象，这意味着空气以小气泡的形式混合到水中，然后向船底后方滑行。

西尔伯施密特说，泡泡地毯依赖于物理学，因此它本身就是“大自然产生的”。他补充说，清淡的富含泡沫的海水类似于你可能在刮风的日子里在海滩上看到的波浪顶部的白色泡沫顶峰。

不过，英国南安普顿大学(University Of Southampton)工程学荣休教授安东尼·莫兰德(Anthony Molland)表示，空气润滑需要具备一定的条件才能发挥作用。例如，在波涛汹涌的海面上，地毯的影响可能可以忽略不计，而船只必须快速行驶才能保持气泡的流动。

他解释说：“如果你只是把气泡吹灭，你的船的速度就不会很快--我们用模型就做到了--气泡只是从侧面吹出来，根本不做任何功。”

但西尔伯施密特说，在这种技术奏效的情况下，即使减少一点排放也是值得的：“在这个世界上，我们必须尽我们所能。”

本文来自Hakai杂志，这是一家关于沿海生态系统科学和社会的在线出版物。在hakaimagazine.com上阅读更多这样的故事。