Прислала
Нелли Шестопалова
Фото: Алексей Даничев/РИА Новости
Ученые из Архангельска придумали, как сделать лед в местном порту в пять раз тоньше. Это позволит судам проходить в Архангельский порт без помощи ледоколов даже в самую суровую зиму и поможет экономить более 100 млн рублей ежегодно.
Процветающий когда-то Архангельский порт сейчас находится в упадке из-за малых глубин, ледовой проводки и дороговизны портовых сборов. Однако, по мнению ученых из Северного (Арктического) федерального университета, при проводке судов в акваторию порта можно было бы обойтись без ледокольного обеспечения, что существенно сэкономит средства и может положить начало процветанию порта.
Ежегодно на ледовую проводку Архангельским морским портом тратится более 100 млн рублей. Если зима суровая, приходится дополнительно арендовать ледоколы, что ведет к увеличению расходов. Чтобы повысить рентабельность порта, с 10 января 2014 года портовые сборы в Архангельске для судов заграничного плавания были снижены на 20%, для каботажных судов — на 10%. На 20% был сокращен ледокольный сбор. Так руководство порта надеется повысить его конкурентоспособность.
За последние годы снижение ставок портовых сборов для конкретного региона — это единичный случай в России. Мы уверены, что это решение даст нашему порту дополнительные конкурентные преимущества и новый импульс развития. Теперь объем перевалки грузов должен пойти вверх, ведь у действующих и потенциальных грузоотправителей появилось веское основание обратить на Архангельский порт более пристальное внимание.
Однако даже с учетом снижения портовых ставок Архангельск по-прежнему остается одной из самых дорогих морских гаваней России. Разработки ученых Арктического университета могли бы сделать замерзающий порт более привлекательным. Их изобретение позволяет уменьшить толщину ледового покрытия на речных и морских фарватерах при минимальном вложении средств. Идея проста: на глубине водоема прокладывается труба с отверстиями, в нее компрессором закачивается воздух. Пузырьки поднимаются на поверхность, создавая поток теплой воды и воздушную прокладку подо льдом. Эта воздушная прослойка в дальнейшем препятствует нарастанию льда.
Новая технология позволяет значительно уменьшить толщину ледового покрытия. А значит, обычные суда ледового класса смогут подойти к причалам порта без помощи ледоколов.
Идея использовать воздушную прокладку для растопки льда возникла у ученых САФУ почти случайно.
Несколько лет назад перед нами была поставлена задача исследовать динамику замерзания воды в арктических широтах. Первым искусственным водоемом стала обычная бочка, в которую мы добавляли морскую соль, экспериментировали с другими ингредиентами. И при насыщении воды воздухом отметили эффект — скорость замерзания воды уменьшается.
Архангельские ученые начали искать похожие эксперименты у своих зарубежных коллег, и оказалось, что метод барботирования науке хорошо известен. В Канаде подобные эксперименты проводились еще в 50-е годы XX века. Но тогда ученые посчитали, что энергозатраты слишком высоки.
Справка SmartNews
Барботаж (барботирование) — это процесс пропускания газа или пара через слой жидкости. Газ продавливается через слой жидкости с помощью труб с мелкими отверстиями (3–6 мм), называемых барботёрами.
Но мы не ставим задачу полностью растопить лед, как когда-то канадцы. Мы хотим уменьшить толщину ледового покрытия. Соответственно, энергозатраты будут в разы меньше.
Сегодня техника шагнула далеко вперед и КПД устройства может быть увеличено. К примеру, для питания компрессоров можно использовать альтернативные источники энергии — ветровые станции, солнечные батареи или гибридные ветросолнечные электростанции.
В прошлом году архангельские ученые начали эксперименты на открытой воде — на пруду у учебного здания университета. В деревянной будке были установлены компрессоры и электрооборудование, по дну были протянуты трубы с отверстиями, через них с помощью компрессора в воду поступает воздух. Толщина льда на контролируемом участке — 5 сантиметров. Это в пять раз меньше, чем толщина льда на остальных участках. Причем компрессоры на свои собственные средства приобрел профессор, кандидат физико-математических наук Геннадий Копосов, остальное оборудование купили молодые ученые.
Хочется подчеркнуть, что эффективность этого метода в тех местах, где нет проточной воды, меньше. Наша задача — найти правильный алгоритм, добиться максимального эффекта при минимальных затратах. Только тогда можно будет оценить эффективность этого метода и говорить об экономическом эффекте от внедрения разработки. Но если эксперимент будет продолжен на акватории Северной Двины, то потребуется уже более серьезное оборудование, а значит, серьезный спонсор.
Жители Архангельска встретили новость о новой технологии с тенью недоверия.
Какова будет длина трубы? До открытой воды у Нарвика? Кроме того, 1) зима на зиму не приходится, 2) расчетная мощность компрессоров, 3) какова позиция Минприроды?
По выходным на льду как раз много рыбаков сидит. Выдать каждому по кипятильнику — пусть в лунках воду греют, пузыри пускают. Только вот незадача — куда подключаться? Может наука подскажет? А можно еще лед в черный цвет покрасить, где-то читал, что тоже помогает. Только где столько кисточек найти для покраски?
Видео
Ледокольные работы на Северной Двине, Архангельск
Видео: Иван Балтиков/YouTube
Рафаєль В. Макаров
1 комментарий к материалу.