Om fartygsskrov var belagda med speciella högteknologiska luftinfångningsmaterial, upp till en procent av de globala CO2-utsläppen skulle kunna undvikas. Detta är slutsatsen som forskare från universitetet i Bonn tillsammans med kollegor från St. Augustin och Rostock har kommit fram till i en nyligen genomförd studie. Enligt studien, fartyg kan spara upp till 20 procent av bränslet till följd av minskat luftmotstånd. Om så kallade antifouling-effekter också beaktas, såsom minskad tillväxt av organismer på skrovet, minskningen kan till och med fördubblas. Studien har nu publicerats i tidskriften "Philosophical Transactions A".

Fartyg är bland de värsta bränsleslukarna i världen. Tillsammans, de förbränner uppskattningsvis 250 miljoner ton per år och släpper ut cirka en miljard ton koldioxid i luften – ungefär samma mängd som hela Tyskland släpper ut under samma period. Den främsta orsaken till detta är den höga graden av motstånd mellan skrov och vatten, vilket hela tiden saktar ner fartyget. Beroende på typ av fartyg, luftmotståndet står för upp till 90 procent av energiförbrukningen. Detta gör det också till en enorm ekonomisk faktor:trots allt, bränsleförbrukningen står för hälften av transportkostnaderna.

Drag kan reduceras avsevärt med hjälp av tekniska knep. Till exempel, den så kallade "microbubbles technology" pumpar aktivt luftbubblor under skrovet. Skeppet färdas sedan över en bubbelmatta, vilket minskar luftmotståndet. Dock, produktionen av bubblorna förbrukar så mycket energi att den totala besparingseffekten är mycket liten.

Beläggningar behåller luften i veckor

Nya högteknologiska beläggningar kan lova en lösning. De kan hålla luft under långa perioder av jämna veckor. "Omkring 10 år sedan, Vi kunde redan på en prototyp visa att det i princip är möjligt att minska luftmotståndet med upp till tio procent, " förklarar Dr. Matthias Mail från Nees Institute for Biodiversity of Plants vid universitetet i Bonn, en av författarna till studien. "Våra partners vid Rostock University uppnådde senare en 30-procentig minskning med ett annat material utvecklat av oss." Sedan dess, olika arbetsgrupper har tagit upp principen och vidareutvecklat den. Tekniken är ännu inte mogen nog för praktisk användning. Ändå, författarna förutspår en bränslebesparingspotential på minst fem procent på medellång sikt, men mer troligt till och med 20 procent.

I deras publikation i den berömda "Philosophical Transactions" av British Royal Society, grundad av Isaac Newton, de beräknade vilka ekonomiska och ekologiska fördelar detta skulle medföra. Till exempel, ett kommersiellt containerfartyg på väg från Baltimore (USA) till Bremerhaven kan minska sina bränslekostnader med upp till 160, 000 amerikanska dollar. Över hela världen, utsläppen av växthusgasen koldioxid skulle minska med högst 130 miljoner ton.

Med hänsyn till den minskade tillväxten av havstulpaner och andra vattenlevande organismer, vilket orsakar enorma extra motståndsförluster, denna kvantitet stiger till och med till nästan 300 miljoner ton. Det motsvarar nästan en procent av de globala CO2-utsläppen. "Självklart, dessa siffror är optimistiska, " säger Mail. "Men de visar hur stor potential den här tekniken har."

Hydrofob flytande ormbunke

De högteknologiska lagren är baserade på modeller från naturen, som den flytande ormbunken Salvinia molesta. Detta är extremt hydrofobt:När det är nedsänkt och dras ut igen, vätskan rullar av den omedelbart. Efter det, växten är helt torr. Eller för att vara mer exakt:Det var aldrig riktigt blött från början. Eftersom ormbunken under vattnet sveper in sig i en extremt tunn luftklänning. Detta förhindrar att växten kommer i kontakt med vätska – även under ett många veckor långt dyk. Forskare kallar detta beteende "superhydrofobt".

Salvinia har små äggvispliknande hårstrån på ytan av sina blad. Dessa är vattenavvisande vid basen, men hydrofila i spetsen. Med dessa hårtips, den vattenlevande ormbunken "nålar" ett vattenlager runt sig. Dess lilla klänning av instängd luft som hålls på plats av vattenskiktet. Kanske kommer denna princip snart att skapa sensation i ett helt annat sammanhang:som ett potent smörjmedel för oljetankfartyg.