ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ СУДЕН ЯК ІНСТРУМЕНТ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ: СУЧАСНІ ПРАКТИКИ, МІЖНАРОДНІ ТА НАЦІОНАЛЬНІ ВИКЛИКИ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.3.1.30Ключові слова:
стратегії ІМО, шкідливі викиди, енергоефективність, внутрішнє плавання, паливна ефективність, 3-D друкуванняАнотація
В статті проведено комплексний аналіз існуючих стратегій та технологій зниження викидів у судноплавстві, зокрема в контексті внутрішнього судноплавства України. Дослідження охоплює широкий спектр питань від міжнародних ініціатив до національних особливостей впровадження енергоефективних рішень. Розглянута проблема оцінки енергоефективності внутрішнього судноплавства в Україні, проаналізовано стратегії ІМО та реалії внутрішніх водних шляхів. Особлива увага приділяється дорожній карті Центральної комісії з судноплавства на Рейні зі зменшення викидів, яка пропонує багатоетапний підхід до скорочення шкідливих речовин у повітрі. Підкреслюється важливість вдосконалення технологій енергоефективності суден, впровадження нових видів палива та зміни управлінських стратегій у галузі. Детально аналізуються технічні рішення, включаючи використання емульгованого палива, що поєднує воду та важке суднове паливо і забезпечує більш чисте згоряння, знижуючи викиди NOₓ до 30 %. Досліджуються перспективи біодизельних сумішей, зокрема суміш B20, яка зменшує викиди CO на 19 % і CH на 25 %. Розглядається оптимізація швидкості та співвідношення палива як ефективний спосіб мінімізації вуглецевого сліду через математичне моделювання оптимальних параметрів маршруту та потужності двигуна. Особливе місце відведено аналізу індексів енергоефективності, таких як EEDI та EEOI, які є ключовими інструментами оцінки та контролю викидів CO2. EEDI розраховується на основі конструктивних характеристик судна та стимулює впровадження енергоефективних технологій у проектуванні, тоді як EEOI надає інформацію про реальну ефективність судна під час експлуатації. Значну увагу приділено ролі міжнародних платформ співпраці, таких як PLATINA 3, Waterborne Technology Platform (WTP), European Maritime Safety Agency (EMSA), The Clean Shipping Coalition (CSC), які об’єднують державні, приватні та науково-дослідні організації для створення екологічно стійкого середовища розвитку судноплавства. Інноваційним є аналіз впливу адитивних технологій, зокрема 3D-друку, на енергоефективність суден. Розглядаються можливості використання 3D-друку для виготовлення компонентів від невеликих деталей до великих елементів, включаючи гребні гвинти та секції корпусів. Особлива увага приділяється проблемам шорсткості поверхні та точності розмірів, що впливають на механічні властивості та експлуатаційні характеристики деталей. Аналізуються українські наукові розробки у сфері енергоефективності судноплавства, включаючи нові підходи до формування індексу енергоефективності для великотоннажних караванів на Дунаї та практичні результати судноплавних компаній. Результати аналізу можуть бути корисними для вчених та фахівців у галузі внутрішнього судноплавства для розробки ефективних стратегій та політик з питань зменшення викидів парникових газів та поліпшення енергоефективності суден, а також для інтеграції України у міжнародну екологічну політику судноплавства.
Посилання
Central Commission for the Navigation of the Rhine (CCNR). CCNR Roadmap for reducing inland navigation emissions [Електронний ресурс]. Strasbourg Cedex: CCNR, 2022. 75 p. URL: https://www.ccr-zkr.org/files/documents/Roadmap/Roadmap_en.pdf (дата звернення: 04.08.2025).
Lee T., Cho J., Lee J. Mixing properties of emulsified fuel oil from mixing marine bunker-c fuel oil and water [Електронний ресурс]. Journal of Marine Science and Engineering. 2022. Vol. 10, No. 11. P. 1610. DOI: https://doi.org/10.3390/jmse10111610
Bach H., Hansen T. IMO off course for decarbonization of shipping? Three challenges for stricter policy [Електронний ресурс]. Marine Policy. 2023. Vol. 147. P. 105379. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpol.2022.105379
Zhang Y., Liu Y., Wang J., Li C. Effects of different biodiesel-diesel blend fuel on combustion and emission characteristics of a diesel engine [Електронний ресурс]. Processes. 2021. Vol. 9, No. 11. P. 1984. DOI: https://doi.org/10.3390/pr9111984
Shih Y-C., Chang S.-L., Huang Y.-H., Lin C.-T. Speed and fuel ratio optimization for a dual-fuel ship to minimize its carbon emissions and cost [Електронний ресурс]. Journal of Marine Science and Engineering. 2023. Vol. 11, No. 4. P. 758. DOI: https://doi.org/10.3390/jmse11040758
Faber J. та ін. Fourth IMO GHG Study. MEPC 75/7/15 [Електронний ресурс]. London: International Maritime Organization, 2020. 524 p. URL: https://greenvoyage2050.imo.org/wp-content/uploads/2021/07/Fourth-IMO-GHGStudy- 2020-Full-report-and-annexes_compressed.pdf
Suvorov P. S., Tarasenko T. V., Zalozh V. I. Restrictive factors in the evaluation of the inland pushers’ energy efficiency with heavy convoys [Електронний ресурс]. Automation of Ship Technical Facilities. 2020. Vol. 26, No. 1. P. 94–109. DOI: https://doi.org/10.31653/1819-3293-2020-1-26-94-109
Суворов П. С., Тарасенко Т. В., Залож В. І. Деякі питання оцінки енергоефективності суден в умовах енергетичного переходу у внутрішньому судноплавстві. Двигуни внутрішнього згоряння. Розділ Загальні проблеми двигунобудування. 2023. № 2. URL: http://dvs.khpi.edu.ua/article/view/287480
Головань А. І. Особливості оцінювання ефективності систем технічного обслуговування вантажних суден. Системи управління, навігації та зв’язку. 2024. Т. 1, № 75. DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.1.005
Kalinichenko Y., Tomchakovsky G., Oberto Santana L. Increasing energy efficiency by improving navigation methods. Technology Transfer: Fundamental Principles and Innovative Technical Solutions. 2024. P. 11–14. DOI: https://doi.org/10.21303/2585-6847.2024.003567 (дата звернення: 24.05.2025).
Пізінцалі Л. В., Россомаха О. І., Шумило О. М., Александровська Н. І., Россомаха О.А. Аналіз впливу альтернативних видів палива на вартість життєвого циклу судна. Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова. 2023. № 1(490). С. 11–19. URL: http://znp.nuos.mk.ua/archives/2023/1/3.pdf
Александровська Н. І., Пізінцалі Л. В., Россомаха О. І., Россомаха О. А. Аналіз впливу шорсткості гребного гвинта на витрати суднового палива. Збірник наукових праць НУК ім. адмірала Макарова. 2023. № 4(493). С. 3–12. DOI: https://doi.org/10.15589/znp2023.4(493).1
Мельник О. М. Оцінка впливу енергоефективності на безпеку експлуатації судна. Подільський вісник: сільське господарство, техніка, економіка. 2023. № 2(39). DOI: https://doi.org/10.37406/2706-9052-2023-2.11
Россомаха О. І., Александровська Н. І., Пізінцалі Л. В., Россомаха О. А., Рабоча Т. В. Використання діаграми Ісікави при аналізі впливу шорсткості корпусу судна на витрати суднового палива. Наука і техніка сьогодні. Серія «Техніка». 2024. № 1(29). С. 763–785. DOI: https://doi.org/10.52058/2786-6025-2024-1(29)-763-785
Українське Дунайське пароплавство зменшило норму витрат палива для п… [Електронний ресурс]. URL: https://ukrport.org.ua/%D1%83%D0%B4%D0%BF-%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%88%D0%B8%D0%BB%D0%BE-%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83-%D0%B2%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%82-%D0%BF/
Indian Register of Shipping. Implementing Energy Efficiency Design Index (EEDI) [Електронний ресурс]. Mumbai, 2022. 13 p. URL: https://www.irclass.org/media/2368/energy-efficiency-design-index.pdf
Transport & Environment. Energy Efficiency of Ships: what are we talking about? [Електронний ресурс]. URL: https://www.transportenvironment.org/articles/energy-efficiency-ships-what-are-we-talking-about
IMO. 2018 Guidelines on the method of calculation of the attained energy efficiency design index (EEDI) for new ships: Resolution MEPC.308(73) [Електронний ресурс]. URL: https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/MEPCDocuments/MEPC.308(73).pdf
IMO. 2022 Guidelines on the method of calculation of the attained energy efficiency design index (EEDI) for new ships: Resolution MEPC.364(79) [Електронний ресурс]. URL: https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/MEPCDocuments/MEPC.364(79).pdf
Pauli G., Ley J. Energy Efficiency Indices for carbon foot printing and as instrument for CO2-emission reduction of inland vessels [Електронний ресурс]. Berlin: Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure, 2022. 31 p. URL: https://platina3.eu/download/gernot-paulii-and-jens-ley-on-energy-efficiency-indices-as-an-instrument-forthe-reduction-of-co2-emissions-of-inland-vessels/?ind=0
PLATINA 3. Platform for the implementation of a future inland navigation action programme [Електронний ресурс]. URL: https://platina3.eu/download/5th-stage-all-presentations-and-agenda/
Waterborne Technology Platform [Електронний ресурс]. URL: https://www.waterborne.eu/
European Maritime Safety Agency (EMSA) [Електронний ресурс]. URL: https://www.emsa.europa.eu/
Clean Shipping Coalition [Електронний ресурс]. URL: https://cleanshipping.org/
Naval Group. 3D-printed propeller: the world’s first with class approval [Електронний ресурс]. Paris, 2017. URL: https://www.3dnatives.com/de/ramlab-051220175/
HII Newport News Shipbuilding. 3D printing of a valve manifold for USS Enterprise [Електронний ресурс]. 2018. URL: https://www.3d-grenzenlos.de/magazin/3d-objekte/newport-news-shipbuilding-setzt-auf-3d-druck-271153043/
INTERNATIONAL STANDARD ISO 25178-2. iTeh Standards [Електронний ресурс]. URL: https://cdn.standards.iteh.ai/samples/46065/020e133c24d648119d70b0e3f3239233/ISO-25178-1-2016.pdf
ASTM F42 Committee on Additive Manufacturing Technologies. Standards for Additive Manufacturing [Електронний ресурс]. ASTM International, 2020. URL: https://www.astm.org/
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.






