11 เม.ย. 2022 เวลา 04:25 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

น้ำหนักคือศัตรูของเรือ

เรือที่ถูกออกแบบมาให้น้ำหนักโครงสร้างเบา จะเป็นเรือที่มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน
โครงการสร้างเรือไฟฟ้าต่างๆ ที่ทยอยออกมาให้เห็นกันในไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ ส่วนใหญ่แล้วเป็นการต่อเรือขึ้นใหม่ และมีไม่กี่กรณี ที่ยังคงใช้ตัวเรือเหล็กแบบเดิม โดยเปลี่ยนแปลงเฉพาะระบบขับเคลื่อนและแหล่งพลังงาน
เรือไฟฟ้าแบบต่างๆ ในประเทศไทย
ทั้งนี้ เรือไฟฟ้ามีข้อด้อยเรื่องการจุพลังงานที่ต่ำกว่าการใช้แหล่งพลังงานจากฟอสซิลแบบดั้งเดิมอยู่มาก ดังนั้นโครงสร้างของเรือไฟฟ้าจึงมักทำจากวัสดุน้ำหนักเบา เช่น อะลูมิเนียม ไฟเบอร์กลาส เป็นต้น เพื่อควบคุมน้ำหนักโครงสร้างของลำเรือให้เบาที่สุด เป็นการลดแรงต้านทานการแล่นในน้ำ ส่งผลให้ขนาดของมอเตอร์และระบบแบตเตอรี่ที่ต้องใช้มีขนาดลดลงได้ และช่วยให้น้ำหนักของลำเรือลดลงไปด้วยอีกทาง
พอเรือมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ก็จะทำให้เกิดความประหยัดทั้งต้นทุนการผลิตเรือและต้นทุนปฏิบัติการในการใช้เรือ อย่างชัดเจน
Ref: Postiglione et al., Propulsion system for an all electric passenger boat employing permanent magnet synchronous motors and modern power electronics, 2012
การควบคุมน้ำหนักลำเรือให้เบาไว้ก่อนนี้ เป็นแนวคิดในการออกแบบเรือ ที่มีมาก่อนการมาถึงของวิทยาการเรือไฟฟ้านานแล้ว ไล่ย้อนไปได้ตั้งแต่สมัยเกิดวิกฤตน้ำมันโลกครั้งแรกในยุค 70's
การคำนวณออกแบบมิติชิ้นส่วนต่างๆ บนโครงสร้างเรือ เป็นงานหลักๆ งานหนึ่งของนาวาสถาปนิก แต่สำหรับประเทศไทยที่โครงการต่อเรือส่วนใหญ่ มักมีขนาดเล็ก ไม่ซับซ้อน และมีงบประมาณน้อยเกินกว่าจะจ้างนาวาสถาปนิก
ผู้ต่อเรือหลายรายก็ชอบใช้วิธีคัดลอกรายละเอียดของเรือลำอื่นมาใส่ในเรือลำใหม่ โดยไม่ทราบว่า สิ่งที่กำลังคัดลอกเข้าไปนั้น อาจไม่เพียงพอต่อเงื่อนไขความแข็งแรงโดยเฉพาะของเรือลำใหม่ หรือในทางตรงข้าม อาจกลายเป็นน้ำหนักส่วนเกิน ที่ทำให้ต้นทุนในการผลิต และต้นทุนในการใช้เรือตลอดอายุการใช้งาน ต้องเพิ่มขึ้นเปล่าๆ รวมแล้วอาจเป็นความสูญเปล่าที่สูงกว่าต้นทุนในการจ้างนาวาสถาปนิกกว่าหลายเท่าตัว

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา