近日，首艘安裝仿生蒙皮螺旋槳的30萬(wàn)噸級(jí)超大型油輪(VLCC)靠泊在泉州港碼頭，完成了3個(gè)航次的原油運(yùn)輸任務(wù)。該仿生蒙皮材料由中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所等研發(fā)。
 

　　此次航行時(shí)長(zhǎng)近200天，里程逾3.5萬(wàn)海里，航線(xiàn)往返于中國(guó)沿海和中東各大港口。該船用仿生柔性減阻材料在實(shí)船應(yīng)用前取得中國(guó)船級(jí)社產(chǎn)品認(rèn)證，滿(mǎn)足控制船舶有害防污底系統(tǒng)國(guó)際公約的要求。這是國(guó)際上首次將仿生柔性減阻材料應(yīng)用于30萬(wàn)噸VLCC輪，完成了多航次、長(zhǎng)航時(shí)、多海域的節(jié)能數(shù)據(jù)收集。
 

　　研究顯示，螺旋槳表面敷設(shè)仿生蒙皮后，實(shí)船油耗數(shù)據(jù)顯示下降約2%，預(yù)計(jì)在材料生命周期(2.5年)內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)平均約1.5%的綜合節(jié)能。按此計(jì)算，一艘VLCC每年可節(jié)約燃油300噸以上，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)100萬(wàn)元以上，減少CO2排放量900噸以上。
 

　　船舶航行過(guò)程中，其能源消耗主要用于驅(qū)動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生推力，從而克服船體與水之間的阻力，推進(jìn)船舶前進(jìn)。在寧波材料所研究員、中國(guó)工程院院士薛群基的布局下，寧波材料所海洋關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員王立平和曾志翔帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，較早開(kāi)展了表界面仿生滑移材料與海洋航體減阻方面的研究工作。
 

　　“船用仿生蒙皮減阻節(jié)能技術(shù)”是寧波材料所與中遠(yuǎn)海運(yùn)能源運(yùn)輸股份有限公司聯(lián)合開(kāi)展的科研項(xiàng)目。仿生蒙皮，即參照海豚皮的物理和化學(xué)特性，通過(guò)人工合成方法，制備出的具有類(lèi)似海豚皮特征的人造材料。研究人員將具有仿海豚皮特征的蒙皮材料應(yīng)用于巨型油輪的螺旋槳表面，以提高螺旋槳推進(jìn)效率。
 

　　鑒于船用仿生柔性減阻材料在實(shí)船上取得的良好節(jié)能減排效果，寧波材料所與中遠(yuǎn)海能計(jì)劃將該減阻材料推廣至中遠(yuǎn)海能旗下的油輪船隊(duì)。未來(lái)，船用仿生柔性減阻材料有望向遠(yuǎn)洋及內(nèi)河運(yùn)輸?shù)热袠I(yè)推廣應(yīng)用。
 

左圖：超大型油輪進(jìn)船塢；中圖：螺旋槳蒙皮敷設(shè)過(guò)程；右圖：仿生蒙皮螺旋槳
 

海豚皮膚與螺旋槳仿生蒙皮示意圖