2018年，國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)制定了一項積極的減碳目標，即在2050年前，全球航運業的溫室氣體排放量需較2008年減少50%。為達此目標，風能作為一種古老且潔淨的能源，正透過創新科技成為航運減碳的重要解決方案。其中，「剛性吸力帆(Rigid Suction Sail)」作為目前常見的技術創新，本文將簡要介紹其運作原理、近況與未來趨勢。
剛性吸力帆的原理與優勢
剛性吸力帆係以硬質材料(如金屬、複合材料等)製成，其運作原理如後所述：當風吹過帆體時，根據物理原理－白努利原理(Bernoulli's Principle)，帆的外側(較長弧面)因風速較快而形成低壓區，內側(較短弧面)風速較慢，則形成高壓區。這種壓力差產生的推進力，促使船隻朝低壓方向前進，降低對化石燃料的依賴，有助於減少碳排放，達成永續航運的目標。
此外，剛性吸力帆結合多孔帆體設計與內部機械吸氣系統，透過吸入帆外側的空氣，進一步減低低壓區之壓力，擴大壓差，以提升推進效率。相較於傳統軟性帆，剛性帆具備更高的耐用性與穩定性，不易因長時間使用或惡劣環境而損壞。此外，其剛性設計使帆體在高風速條件下仍能保持穩定，避免變形，有效提升航行時的能源利用效率。
實際案例應用
西班牙風力推進技術公司Bound4blue開發出剛性吸力帆eSAILs，並已於近年與多家國際航運巨頭展開合作，包括新加坡Eastern Pacific Shipping(EPS)、荷蘭Louis Dreyfus Company(LDC)和挪威Odfjell等，將該技術導入船舶應用。
西班牙歷史最悠久的私人航運公司之一Marflet Marine (Marflet) 亦於今(2024) 年6月與Bound4blue簽署合約，計畫於2025年年中在其旗下的「聖地牙哥一號(Santiago I)」成品油輪上安裝四個22公尺高的eSAILs。根據Bound4blue的建模分析，依據船舶路線和運營情況，49,999載重噸(Deadweight Tonnage, DWT)的Santiago I每年節省約10%至15%的化石能源消耗。
結語
剛性吸力帆使風能在永續航運中呈現嶄新價值。面對國際減碳壓力，風力推動技術可有效降低航運業對傳統燃油的依賴，顯著減少碳排放。隨著技術的不斷成熟與更多航運公司採用類似的創新解決方案，風能可成為全球航運業綠色轉型的關鍵驅動力，使航運業邁向更永續、潔淨的未來。
參考資料：
- https://bound4blue.com/
- https://www.imo.org/en/MediaCentre/HotTopics/pages/reducing-greenhouse-gas-emissions-from-ships.aspx
- https://maritime-executive.com/article/largest-suction-sail-system-to-be-installed-on-general-cargo-vessel
- https://bound4blue.com/how-suction-sails-work-to-empower-sustainability/
- https://bound4blue.com/esail/
- https://www.offshore-energy.biz/spains-marflet-marine-to-fit-four-esails-on-chemical-tanker/
- https://bound4blue.com/marflet-marine-to-adopt-wind-propulsion-with-bound4blue-tanker-contract/
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