Intervju sa prof. Dejanom Radojčićem: Projektovanje savremenih rečnih brodova

U izdanju nemačkog Springer-a, jednog od najpoznatijih svetskih izdavača naučne literature, nedavno je objavljena knjiga  Design of Contemporary Inland Waterway VesselsThe Case of the Danube River (Projektovanje savremenih plovila za unutrašnje plovne puteve – Primer reke Dunav).

Knjiga se bavi ključnim aspektima projektovanja savremenih rečnih brodova za transport suvog tereta (kontejneri i rasuti teret) na Dunavu, a autori naslova su članovi Katedre za brodogradnju Mašinskog fakulteta u Beogradu – dr Dejan Radojčić, redovni profesor u penziji i njegove mlađe kolege, doc. dr Aleksandar Simić, doc. dr Nikola Momčilović, prof. dr Milorad Motok, kao i dr Bendžamin Fridhof iz Instituta za brodsku tehnologiju i transportne sisteme iz Duizbruga u Nemačkoj s kojim Katedra ima višedecenijsku saradnju.

O tome, šta je autore motivisalo da se bave projektovanjem brodova za unutrašnje plovne puteve i kome je knjiga namenjena, razgovarali smo sa prof. dr Dejanom Radojčićem, koji je potpisan kao prvi autor.

Stručna literatura je uglavnom fokusirana na konvencionalna pomorska plovila, ostavljajući značajnu prazninu u dokumentaciji koja se odnosi na projektovanje plovila za unutrašnje plovne puteve. Ono po čemu se rečna plovila razlikuju od pomorskih brodova jeste izrazito mali gaz zbog ograničenja dubine vode. U tom smislu, knjiga je jedinstvena, ne samo zato što se bavi projektovanjem brodova za unutrašnje plovne puteve, prvenstveno za Dunav, nego i zbog toga što daje matematičke modele i preporuke koji se mogu primeniti i u projektovanju brodova za bilo koju drugu reku“, kaže naš sagovornik.

Knjiga je rezultat dugogodišnjeg istraživačkog rada prof. Radojčića i članova Katedre za brodgoradnju i praktično predstavlja svojevrsnu zbirku relevatnih radova u oblasti  projektovanja rečnih brodova (Inland Waterway Vessels – IWV). Namenjena je širokoj čitalačkoj publici, uključujući i studente i diplomirane inženjere koji bi želeli da se upoznaju sa specifičnostima rečnih brodova. S obzirom da sadrži i smernice za projektovanje, knjiga predstavlja svojevrsni priručnik i značajnu dopunu postojećoj stručnoj literaturi u oblasti brodogradnje.

„Polazište knjige je studija Environmentally Friendly Inland Waterway Ship Design for the Danube River, koju sam 2010. godine radio za World Wide Fund for Nature -WWF (Svetska fondacija za prirodu). Osnovni cilj te studije je bio razvoj idejnih rešenja brodova sa vrlo malim gazom za specifične uslove plovnog puta Dunava. Namera je bila da se ta studija doradi i proširi novijim radovima slične tematike na kojima su  radili ostali članovi Katedre za brodogradnju.  Međutim, uvideli smo da se od 2010. godine do sada mnogo toga promenilo. Promenjena je ukupna percepcija transporta, a samim tim i transporta na unutrašnim plovnim putevima, uključujući i ekologiju, održivost, efikasnost i drugi elementi…

Zbog svega navednog, bilo je neophodno da pored polaznih ideja u sadržaj uključimo i neke druge teme koje se odnose na primenu inovativnih tehnologija i projektnih rešenja kojima se postiže poboljšanje energetske efikasnosti i ekoloških performansi brodova unutrašnje plovidbe. Rezultat je ova knjiga u kojoj su detaljno obrađene tri tematske celine:

  • faktori koji utiču na projektovanje savremenih dunavskih plovila,
  • smernice za projektovanje sa osnovama hidrodinamike plovidbe u plitikoj vodi i
  • projektna rešenja savremenih brodova malog gaza (samohotki i gurača)“, navodi prof. Radojčić.

MF: Šta se podrazumeva pod pojmom „savremeno rečno plovilo ili brod?

Prof. Radojčić: U knjizi pod tim pojmom podrazumevamo da se pri projektovanju broda uzima u obzir postojeća rečna infrastruktura i današnji razvoj tehnologije.

Međutim, kao i svuda u svetu i na Dunavu postoje različiti lobiji. Na jednoj strani su ekološke organizacije koje se zalažu za očuvanje Dunava i koje smatraju da brodove treba prilagoditi plovnom putu reke. Nasuprot tome, kompanije koje se bave transportom poručuju da je takvo rešenje ekonomski neisplativo i da plovni put treba produbiti, u neku ruku prilagoditi efikasnijim brodovima, tj. brodovima koji imaju veći gaz. U suštini, to je večita borba između novca, odnosno profita i društva koje bi htelo da Dunav ostane netaknut. Ostaje da se vidi koja će od ove dve struje prevagnuti u narednom periodu…

U knjizi polazimo od toga da se rečna infrastruktura Dunava neće značajno menjati, odnosno, da Dunav neće biti prodbuljivan. U obzir uzimamo i sadašnji tehnološki razvoj, kao i postojeće propise u oblasti ekološki održivog transporta. Nudimo rešenja za nekoliko tipova brodova koji će biti ekološki prihvatljivi i ubuduće i koji će u narednih 10-15 godina moći da se koriste duž svih 2400 km plovnog puta Dunava.

Moglo bi da se postavi pitanje zašto uopšte pravimo brod za sadašnje uslove, kada je vek trajanja jednog broda 50 i više godina, a u međuvremenu može da dođe do bitnih promena. Naravno to stoji, ali mi sada ne možemo da predvidimo kakve će te promene biti. Zato na samom početku knjige navodimo da se naša rešenja zasnivaju na dosadašnjem tehnološkom razvoju i postojećoj rečnoj infarstrukturi. Na osnovu toga možemo da predvidimo da će forma broda manjeviše ostati ista narednih 50 godina, ali da će njegova oprema tokom vremena biti zamenjena nekom novom, modernijom opremom. Primera radi, sadašnji dizel motor biće sigurno zamenjen savremenijim i ekološki prihvatljivijim motorom, najverovatnije električnim pogonom. Mi i sada znamo karakteristike elektromotora i kakve su baterije za napajanje, ali se može očekivati da će u narednom periodu biti dostupne neke efikasnije beterije, ili da će ista kada se isprazni moći da se zameni za punu u nekom od pristaništa duž Dunava itd.

Znači, polazimo od sadašnjeg tehnološkog razvoja. Znamo da dunavski rečni brod deklarativno treba da ima gaz od 2,5 metra, iako je na mnogim sektorima dubina Dunava znatno manja, a i da je njegov očekivani vek trajanja oko 50 godina. Pri tome, projektujemo tehnološki moderan brod za narednih 10 do 15 godina, jer za više od toga je nerealno. Ovde treba naglasiti da se sve navedeno u knjizi odnosi na teretne brodove koji prevoze kontejnere i rasuti teret (šljunak, žito, ugalj i sl.); tankeri nisu tretirani.

MF: U knjizi su prvi put objavljeni i neki matematički modeli i projektna rešenja za rečne brodove.

prof. Radojčić: To je jedna od glavnih prednosti knjige. Postoji puno knjiga iz brodogradnje. Uglavnom je to literatura iz opšte (pomorske) brodogradnje, ali naša knjiga govori isključivo o onome što je specifično za rečne brodove.

Sadržaj je fokusiran na plitku vodu i mali gaz broda. Kad se projektuje morski brod, koji treba da ponese što više tereta, imate mogućnost da ga produžite, proširite ili da povećate njegov gaz. Gaz je ‘najjeftinija’ dimenzija, ali ni on ne može da ide beskonačo. Recimo kod najvećih kontejnerskih brodova gaz obično ne prelazi 16 metara jer brod većeg gaza ne bi mogao da uplovi ni u najveće luke sveta ili da prođe kroz neke kanale. Kada je reč o rečnim brodovima, prema nekim važećim standardima gaz bi trebalo da bude najmanje 2,5 metra, ali Dunav danas to ne omogućava tokom cele godine, već ima sektora (uglavnom u Rumuniji i Bugarskoj) gde je za vreme sušnog perioda dubina vode i ispod 2 metra.

Kao i na ostalim univerzitetima u svetu i na Katedri za brodogradnju se izučava opšta (morska) brodogradnja, ali se pominju i rečni brodovi s obzirom na svoje specifičnosti. U poređenju sa morskim brodovima, rečni brodovi imaju i drugačiju formu i specifične zahteve (recimo u pogledu manevra jer je plovni put ograničen i u pogledu širine). U okviru tih specifičnosti su prikazani i neki matematički modeli koji ranije nisu objavljeni, pa je i po tome ova knjiga jedinstvena.

MF:  Govorite i o novim tehnologijama u brodogradnji, šta se pod tim podrazumeva?

Prof. Radojčić: Nove tehnologije treba da obezbede da brod bude efikasan. Pre 10-20 godina efikasnost se merila potrošnjom goriva. Danas se mnogo više govori o emisiji štetnih gasova, koja ne bi smela da bude iznad propisanih normi. Uvedene su i norme za merenje efikasnosti broda, a to je odnos između količine tereta koji brod prevozi ploveći nekom brzinom i utrošene snage.

Postoje više merila efikasnosti broda. Jedna od njih je i Energy Efficiency Design Index (EEDI) koja je za morske brodove uvedena tek 2013. godine i koja se izražava količinom ugljendioksida (CO2) koju brod emituje. To je projektni indeks energetske efikasnosti koji već u toku projektovanja broda može da predvidi koliko će brod biti efikasan, odnosno da li će njegova efikasnost biti u okviru propisanih normi. Između ostalog, on nas i primorava da se uvedu nova tehnička rešenja koja će poboljšati energetsku efikasnost broda. Ta propisana granica se stalno pomera, pa brodovi do 2030. godine treba da budu efikasniji od onih od pre 2013. za 30%, a do 2050. čak za 70%.

Za rečne brodove gorepomenuta mera efikasnosti još uvek ne postoji, a njihova efikasnost je možda i važnija nego za morske brodove, jer mnoge reke u Evropi prolaze kroz gradove i gusto naseljena mesta. I kao što vodimo računa o tome da automobili emituju što manje štetnih gasova, tako moramo da vodimo računa i o efikasnosti rečnih brodova i gasovima koje oni emituju.

S tim u vezi, u knjizi smo naveli dve metode za merenje efikanosti rečnih brodova, iako ni jedna od njih nije (još) zvanično prihvaćena. Na jednoj metodi je radio kolega dr Aleksandar Simić, koji je i doktorirao na tu temu. Drugu metodu su osmislili  istraživači Instituta za brodsku tehnologiju i transportne sisteme iz Duizburga.

MF: Koliko je sve to prihvatljivo za brodovlasnike?

Prof. Radojčić: To je večita borba. Brodovlasnike interesuje samo zarada. Njih ne zanima da li će brod biti prljav ili ne. Zato je važno da postoje propisi koji će sprečiti izgradnju neefikasnih brodova i istovremeno uskladiti interese brodovlasnika i zahteve društva za očuvanje životne sredine.

Da li bi električno plovilo (brod) dugoročno rešilo pitanje zagađenja?

Prof. Radojčić: Da, u poslednje vreme se govori i o tome. Međutim, i efikasnost električnih brodova je malo upitna. Brodovi na električni pogon koriste električnu energiju, a ona često dolazi iz termoelektrana koje često koriste ugalj. Prema tome to nije 100% čista energija kao što možda izgleda na prvi pogled. Jedno je kada gledamo samo efikasnost električnog broda. Onda zaista možemo da kažemo da je taj brod potpuno čist. Međutim, da bi napunili bateriju koja napaja elektromotor moramo da koristimo električnu energiju koja je najčešće proizvod termoelektrana.

Ali šta je električni brod danas? Odakle njemu struja? Praktično dizel motor pokreće generator, a generator pravi struju za elektromotor koji je direktno povezan s propelerom. S druge strane, brod umesto dizel motora može da ima samo baterije, ali su one veoma skupa i još uvek nepraktične za komercijalnu upotrebu. Otvara se i pitanje gde i na koji način će te baterije da se pune kada još uvek ne postoji potrebna infrastruktura. Recimo u Holandiji, koja je ubedljivo vodeća zemlja u pogledu transporta unutrašnjim plovnim putevima, tek sada se razmišljju o uvođenju jednog potpuno novog servisa, koji će omogućiti da se u pristaništima istrošene baterije zamene novim i ostave na punjenju za neki drugi brod.

MF: Baterije su teške, kako se to odražava na količinu tereta koju brod može da ponese?

Prof. Radojčić: Sami ste odgovorili na to pitanje. Brod će morati da nosi manji teret i biće manje efikasan. No i za klasičan dizel pogon je potrebno gorivo, tako da i ono umanjuje nosivost broda.

Međutim, električno plovilo čiji generator pokreće dizel motor ima određene prednosti. Primera radi, ukoliko brod ima više dizel motora, ne moraju svi da budu istovremeno u pogonu, već samo onoliko koliko je potrebno. Uz to, svaki od njih će raditi na optimalnom režimu, pa će samim tim i trošiti i manje goriva i emitovati manje štetnih gasova. To je upravo suština efikasnosti električnog pogona.

Znači, kada je brodu potrebno više snage uključićemo veći broj motora i obrnuto. To zavisi od samog plovnog puta… Ranije je propeler bio vezan direktno na dizel motor. Ako je taj motor snage 1000 kW, a zbog uslova plovidbe treba da troši 100 kW, on je onda krajnje neefikasan, jer troši mnogo više goriva i radi u vrlo neefikasnom režimu, pa samim tim emituje i više štetnih gasova. U slučaju kada imamo više dizel motora koji pokreću generator, mi možemo da uključimo samo jedan motor i on će proizvoditi onoliko energije koliko je u tom trenutku potrebno.

Dizel generator može da proizvodi i više električne energije i da, recimo, 90% ide direktno ka propeleru, a 10% da  se koristi za punjenje baterije, pa kad brod pristane možemo da isključimo sve dizel motore, tako da brod tada koristiti samo baterije…

MF: Ono što je posebno interesantno je da se rešenja predstavljena u knjizi mogu koristiti za projektovanje brodova za bilo koju reku, a ne samo za reku Dunav.

Prof. Radojčić: Mi smo naveli primer Dunava, ali preporuke koje su date u knjizi su generalne tako da se mogu primeniti za bilo koji drugi konkretan plovni put. Na primer, neko u Južnoj Americi sa reke Parane, koja je donekle slična Dunavu, može da unese dimenzije koje odgovaraju toj reci i da koristeći matematičke modele i navedene preporuke za projektovanje, napravi idejno rešenje broda baš za tu reku.

Reč dve o Katedri za brodogradnju

Katedra za brodogradnju Mašinskog fakulteta u Beogradu ima višedecenijsku tradiciju jer osnovana je još 1948. godine. Kvalitet studijskog programa i naučnog i istraživačkog rada članova katedre potvrđen je i akreditacijom najstarije i najznačajnije institucije u oblasti brodogradnje – Britanskog kraljevskog društva brodograđevnih inženjera (Royal Institution of Naval Architects – RINA).

Mnogi članovi katedre su za svoje radove nagrađeni najznačajnim priznanjima, među kojima su: Godišnja nagrada RINA za sigurnost brodova 2007, za doprinos razvoju novih pravila o sigrunosti brodova baziranih na riziku od naplavljivanja i prevrtanja, zatim nagrada WAKEHAM Prize, za rad autora mlađeg od 30 godina objavljen u nekom od RINA časopisa, a 2015. godine i prestižno priznanje Vice Admiral E.L. Cochrane Award. Reč je o nagradi koju svake godine dodeljuje Američko udruženje brodograđevnih inženjera (Society of Naval Architects and Marine Engineers – SNAME) za najbolji stručni ili naučno-istraživački rad u oblasti brodogradnje.

Katedra za brodogradnju je izuzetno cenjena i prepoznata u svetu zahvaljući i angažovanju profesora na značajnim međunarodnim projektima kroz programe FP7 i Horizon 2020, koje finansira Evropska komisija.

(Izvor: Mašinski fakultet)

 

 

podelite...
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Bookmark the permalink.

Comments are closed.