Under sommaren 2016 återpubliceras några äldre artiklar. Denna publicerades första gången i februari 2014.

Fartygstransporter är energieffektiva, men är samtidigt en betydande utsläppskälla på grund av den globaliserade världens enorma transportbehov. I stor utsträckning drivs fartygen med högsvavliga fossilbränslen. Nya tekniska lösningar har gjort att framdrivning med segel återigen kan visa sig konkurrenskraftigt – i alla fall som en komponent i högt automatiserade hybridsystem.

Fartygstransporter av containrar är det pumpande blod som håller liv i världshandeln; 90% av alla varor förflyttas med hjälp av något av de många tusen frakt- och containerfartyg som ständigt är på väg över haven. Nästan uteslutande drivs de av fossila bränslen, och koldioxidutsläppen motsvarar dem från ett större land.

Handelsvägar i den globala sjöfarten (T.Hengl, http://www.nceas.ucsb.edu/globalmarine/impacts)

Handelsvägar i den globala sjöfarten
(T.Hengl, http://www.nceas.ucsb.edu/globalmarine/impacts)

En fjärdedel av världens energikonsumtion härrör från transporter. Även om fartygstransporter relativt sett är mycket energieffektiva, så gör sektorns omfattning att energieffektiviseringar där skulle få ett stort genomslag. Det faktum att den olja som används i regel är den billiga bunkeroljan – tjockflytande destillationsrester med högt svavelinnehåll – gör också att fartygstrafikens bränsleförbränning orsakar betydande svavel- och kväveoxidutsläpp.

Lägre hastigheter sparar bränsle och utsläpp

År 2008 nådde oljepriset rekordnivåer. Fraktbolagen, med den danska koncernen Maersk i spetsen, svarade med att låta sina fartyg gå med reducerad hastighet – under 18 knop istället för runt 25. Konceptet kallas ”slow steaming”; det direkta syftet är att minska bränslekonsumtionen, men samtidigt minskar utsläppen av växthusgaser. När hastigheten sänks 10 %, kan utsläppen minskas 30 %. Parallellt med detta sker en utveckling mot allt större containerfartyg: ett hundratal fartyg i den globala handelsflottan har kapacitet för över 10 000 containrar, och de största, Maersks nylanserade Triple-E, tar 18 000 i samma last. Även detta är en faktor som minskar bränsleåtgång och utsläpp per skeppad container.

Maersks Triple-E

Maersks Triple-E

Samma hastighet med segel

Slow steaming har medfört att transporthastigheterna nu är jämförbara med snabba segelfartyg. Under segelfartygens guldålder, innan koleldade ångfartyg och sedermera oljedrivna motorfartyg tog över världshaven, kunde de fullriggade klipprar som då drev världshandeln göra hastigheter på 16 knop. Skulle man då inte lika gärna kunna återgå till segeldrift och eliminera utsläppen?

Svårligen. Att segelfartygen övergavs berodde på fler faktorer än bara hastigheten: De var utlämnade åt och beroende av vinden. De hade begränsat lastutrymme, och däcksutrymmet kunde inte nyttjas till last som på moderna lastfartyg; containerhanteringen, som standardiserat och effektiviserat hamnrutinerna och fått världshandeln att explodera, skulle minst sagt försvåras av omfångsrika riggar som kommer i vägen vid lastning och lossning. Hanteringen av rigg och segel var också arbetskrävande och segelfartyg behövde en mycket större besättning – det moderna containerfartyget Emma Maersk klarar sig med hälften så stor besättning som den klassiska klippern Cutty Sark, men tar nästan hundra gånger så mycket last.

Något ligger det dock i idén. Vid horisonten skymtar nya lovande segelkonstruktioner, mer effektiva än gårdagens, som i framtiden kan komma att spela en allt större roll. Kanske inte som enda metod för framdrivning, men definitivt som energibesparande stöddrift – hybridlösningar som har både motor och segel blir ju inte utlämnade åt vindens godtycke.

Tekniska lösningar gör seglen lätthanterliga

En försmak av hur framtidens segel kan te sig kan vi få av till exempel företagen KiteShips och SkySails, som var för sig utvecklar olika former av draksegel. Drakseglen är stora, friflygande segel utan master, som förankras i fören av fartyget med långa, justerbara linor. De hissas och revas automatiskt, och styrs och positioneras efter vindsituationen med hjälp av ett elektroniskt kontrollsystem. Automatiseringen gör att besättningskravet inte ökar, och avsaknaden av en fast rigg gör att systemet inte heller är i vägen när fartyget är i hamn. Drakseglen rör sig på flera hundra meters höjd, och drar där fördel av vindar som är jämnare och starkare än vid havsytan.

SkySails i mindre skala har redan monterats på ett antal fartyg och har där minskat bränsleåtgången med 10-35 %. I framtiden föreställer man sig draksegel på 1600 kvadratmeter som monteras på existerande fartyg och halverar bränsleförbrukningen.

Det kan också finnas en nisch i framtiden för segelfartyg med mer traditionellt utseende men med högre grad av automatisering i hanteringen. Brittiska B9 utvecklar ett tremastat lastfartyg med rektangulära segel men utan rigg. De höga kolfibermasterna roterar fritt för att anpassas efter vindriktningen, seglen fälls automatiskt in i masterna när de revas, och all styrning görs genom knapptryckningar från bryggan. Ett annat tänkbart stöddriftssystem som utnyttjar vinden är så kallade Flettner-rotorer – höga, vertikala, roterande cylindrar. Rotationen i kombination med vinden skapar en tryckskillnad som driver fartyget framåt.

Norska Vindskip har ytterligare en vision, tilltalande i sin enkelhet. Konstruktörerna tänker bort segel och rigg helt och hållet, men tror sig kunna uppnå 80-procentiga utsläppsminskningar genom en aerodynamisk fartygsdesign där skrovet i sig fungerar som ett segel. Fartyget utformas som en hybrid, som först accelererar med gasdrift och sedan balanserar mellan vindkraft och understödjande gasdrift för att hålla konstant fart. När fartyget väl kommit upp i hastighet möter det hela tiden en fartvind. Även denna skenbara vind ger verkan på skrovets symmetriska vingprofil, och genererar dragkraft även när det inte blåser – vilket är en bidragande orsak till de stora utsläppsminskningarna. I konceptet ingår ett datoriserat navigationssystem som med hjälp av GPS och väderdata justerar rutten kontinuerligt, för att hela tiden ge fartyget en så optimal vinkel mot vinden som möjligt. Det tros då kunna hålla 18 knop i snitt och stora delar av tiden drivas uteslutande med vind.

När sjömän med uppdrag att frakta spannmål till antikens Rom vägrade gå till sjöss i storm, förmanades de av statsmannen Pompejus med orden: ”Navigare necesse est, vivere non est necesse” (att segla är nödvändigt, att leva är inte nödvändigt). Den kärva formuleringen speglar ett sakernas tillstånd som rådde i antiken och som ännu råder i dagens globaliserade värld: Transporterna till havs är oundgängliga för att världsekonomin som vi känner den ska fungera. Så kommer det med största säkerhet att se ut även i framtiden – men de enskilda lastfartygen kommer säkert att se annorlunda ut. Den urgamla idén om att segla buren av vinden dyker alltjämt upp i många nya tappningar, med en sak gemensamt: de är alla mindre arbetskrävande, mer automatiserade och lättare att kontrollera, tack vare teknikens landvinningar. Framtidens segel och liknande konstruktioner kan utnyttja vinden som en ren och billig energikälla som komplement till andra driftsmetoder, och bidra till att fartygens fossilbränsleförbrukning och utsläpp minskar.

Artikeln publicerad i februari 2014