Elastyczna barka

Elastyczny test powietrzny barki

Elastyczna barka to barka z tkaniny (niesztywna) do transportu płynów luzem, takich jak woda, chemikalia lub olej. Patenty wskazują, że wynalazki dotyczą technologii barek z elastycznej tkaniny lub kombinacji kilku barek wykonanych z gumowego poliuretanowego . Główna część korpusu barki z elastycznej tkaniny ma kształt cylindryczny. Barka może być używana samodzielnie lub jako kilka połączonych barek z elastycznej tkaniny, które mogą być holowane przez otwarty ocean w ekstremalnych warunkach. Podstawowym wynalazkiem jest urządzenie do dostarczania ogromnych ilości świeżej wody w każdym worku w jednym czasie w nieprzyjaznym środowisku wiatrowym i falowym typowym dla oceanów i dużych mórz.

Historia

Jedna z takich barek nazywa się Dracone Barge , wynaleziona w 1956 roku. Inne podobne urządzenia to Spragg Bag wynaleziony w latach 80., worek na wodę zaproponowany przez Nordic Water Supply pod koniec lat 90. oraz nowszy modułowy worek na wodę REFRESH, opracowany w 2010 roku. Terry Spragg (1941-2020) z Manhattan Beach w Kalifornii zbudował barki z elastycznej tkaniny do transportu luzem świeżej wody i był powodem, dla którego jego urządzenie nazwano „Spragg Bag”.

Spragg był pierwotnie w latach 70. promotorem gór lodowych jako źródła słodkiej wody, ale zdał sobie sprawę, że przyspieszenie tego nie jest praktyczne. Następnie włożył swoje umiejętności w rozwój technologii worków wodnych, począwszy od lat 80-tych. Spragg pracował nad tym i doskonalił to przez ostatnie dwadzieścia lat wraz ze swoimi współpracownikami. Pierwszy test jego worka na wodę odbył się w grudniu 1990 r. Worek na wodę miał 75 metrów (246 stóp) długości i zawierał około 3000 metrów sześciennych (790 000 galonów amerykańskich) słodkiej wody. Został odholowany z portu Port Angeles w stanie Waszyngton. Kolejny test przeprowadzono w 1996 roku podczas 100-milowej (160-kilometrowej) podróży z Port Angeles do Seattle w stanie Waszyngton . Ten test zakończył się 29 kwietnia, kiedy tkanina jednej z dwóch holowanych toreb uległa rozdarciu. Spragg mówi, że jego następnym celem jest przeprowadzenie kolejnej demonstracji rejsu testowego między północną i południową Kalifornią oraz demonstracja technologii worków wodnych na Bliskim Wschodzie, a także na całym świecie. Istnieje wiele powodów, dla których trudno było uzyskać poparcie dla wykazania rentowności technologii worków wodnych w Kalifornii i na całym świecie. Spragg twierdzi, że kiedy dwa worki z wodą przejdą pod mostem Golden Gate po raz pierwszy w historii, media poinformują o tym cały świat. Ukończono powieść Woda, wojna i pokój, która szczegółowo opisuje rozwiązania, jakie technologia worków wodnych oferuje złożonym problemom politycznym związanym z problemami wodnymi na Bliskim Wschodzie, w Stanach Zjednoczonych i na świecie.

Torba na wodę Nordic Water Supply

Norweska firma Nordic Water Supply opracowała w 1997 r. worek o pojemności 10 800 m ³ w ramach umowy z rządem tureckim na transport słodkiej wody na Cypr Północny . W ciągu dwóch lat trzeba było dostarczać co najmniej 7 mln m ³ wody rocznie, kosztem 2,7 mln euro rocznie, przy czym wolumeny z czasem rosły, ale rzeczywisty transport wyniósł zaledwie 4 mln m ³ w ciągu czterech lat, a umowa została przerwane przez władze tureckie. W rezultacie firma NWS zbankrutowała i została usunięta z giełdy w Oslo w 2003 r. Technologia worków na wodę firmy NSW została przejęta przez Monohakobi Institute of Technology w Japonii.

Worek na wodę REFRESH

Worek na wodę REFRESH został opracowany przez konsorcjum firm i instytutów badawczych z Grecji, Hiszpanii, Włoch, Turcji i Republiki Czeskiej w ramach dwóch europejskich projektów 7PR , REFRESH (trwającego od 2010 do 2012) oraz kontynuacji XXL-REFRESH (trwającego od 2013 do 2015). Pierwszy projekt koncentrował się na walidacji koncepcji modułowego worka na wodę; opracowała prototyp na małą skalę o pojemności 200 m ³ , przetestowany w Grecji w 2012 r. Drugi projekt koncentrował się na zwiększeniu skali i częściowym przeprojektowaniu systemu REFRESH. Pod koniec drugiego projektu koncepcja REFRESH waterbag osiągnęła skalę komercyjną, a system o pojemności 2500 m ³ składający się z pięciu modułów po 500 m ³ został przetestowany na morzu w Hiszpanii w 2015 r. Długość worka wodnego wynosiła 60 m.

Koncepcja REFRESH różni się od proponowanych wcześniej koncepcji worków na wodę, opartych na ogromnych monolitycznych pojemnikach (jak ten zaproponowany przez Nordic Water Supply) lub „pociągach” mniejszych pojemników, z których każdy jest szczelnie zamknięty (jak worek Spragga). Worek na wodę REFRESH składa się z szeregu modułów, z których każdy jest walcem otwartym z obu podstaw, połączonym wodoszczelnymi zamkami błyskawicznymi. Umożliwia to wykonywanie wszystkich „suchych” operacji na ziemi na poziomie pojedynczych modułów, przezwyciężając problemy z obsługą kontenerów monolitycznych i poprawia zachowanie się w nawigacji w odniesieniu do „ciągów” połączonych ze sobą worków.

Technologia

Elastyczna barka wypełniona świeżą wodą

Elastyczny zamek błyskawiczny

Patenty Spragga z 1995 r. (nr 5 413 065 i 5 488 921) wskazują, że wynalazki dotyczą technologii barek z elastycznej tkaniny lub połączenia kilku barek wykonanych z gumowego materiału poliuretanowego . Główna część korpusu barki z elastycznej tkaniny ma kształt cylindryczny. Barka może być używana samodzielnie lub jako kilka połączonych barek z elastycznej tkaniny, które mogą być holowane przez otwarty ocean w ekstremalnych warunkach. Patenty wyjaśniają dalej, że celem wynalazków Spragga jest praktyczny system dostarczania świeżej wody pitnej, który mógłby być dostarczany do suchych regionów na całym świecie, w których brakuje wody pitnej .

Jedna z koncepcji barek z elastycznej tkaniny ma na celu ekonomiczny system dostarczania świeżej wody, który byłby znacznie tańszy niż instalacje do odsalania , sztywne statki , cysterny , konwencjonalne barki , akwedukty lub transport rurociągowy . Worki wodne są bardziej ekonomiczne i lepsze dla środowiska niż odsalanie mórz i oceanów.

Barka z elastycznej tkaniny to plastikowy pojemnik , który jest pływający. Można go połączyć za pomocą systemu mocowania z innymi barkami z elastycznej tkaniny, aby stworzyć „pociąg”. „Poduszki wodne”, które czasami określa się jako balony lub pęcherze, składają się z winylowej wyściółki wewnątrz mocniejszej siatki z materiału. Jest to rodzaj „wodociągu z tkaniny”, gdy kilka jest połączonych ze sobą w celu transportu płynów holownikiem przez morza lub otwarte oceany do odległych miejsc.

Zamek błyskawiczny

Zamki błyskawiczne odgrywają ważną rolę w zwiększaniu pojemności worka na wodę poza to, co jest praktycznie osiągalne dla pojedynczego elementu tekstylnego. Koncepcje Spragg i REFRESH mają wyraźnie widoczne zamki błyskawiczne, choć różnią się zasadniczą funkcją.

W projekcie Spragga duże worki z wodą są połączone ze sobą jak wagony towarowe w sposób „pociągowy”, aby zwiększyć ilość dostarczanych jednorazowo płynów. Szacuje się, że elastyczne barki mogą mieć nawet 14 metrów średnicy i 150 metrów długości, mieszcząc do 17 000 metrów sześciennych świeżej wody lub innej cieczy transportowej. Teoretycznie można by połączyć ze sobą i holować od 50 do 60 „bukłaków”, chociaż do tej pory nie przeprowadzono takiego testu.

Tkanina torby na wodę REFRESH z wbudowanym zamkiem błyskawicznym

Inżynierowie sugerują, że barka z tkaniny może pomieścić „pociąg” 4 500 000 galonów amerykańskich (17 000 m ³ ) płynów.

System sprzęgu suwakowego jest 10 razy silniejszy niż ten, który ciągnie holownik o mocy 4300 KM. Laborde Marine szacuje, że holownik o mocy 4300 koni mechanicznych i sile uciągu 110 000 funtów może ciągnąć „pociąg” złożony z około pięćdziesięciu elastycznych barek o masie do 1 300 000 ton. Prędkość „pociągu” wynosiłaby około 3 węzłów. To ponad 700 akrów stóp (8 600 000 hl) świeżej wody lub innej cieczy na podróż.

W projekcie REFRESH sam kontener jest montowany na brzegu, zaczynając od płaskich cięć tkaniny. Zamki błyskawiczne biegną po całym obwodzie tkaniny i umożliwiają łączenie dowolnej ilości modułów. Ponieważ każdy moduł nie zamyka się sam, zamki błyskawiczne muszą być wodoszczelne, aby woda morska nie przedostała się do środka.

Wynalazek

Spragg Elastyczne barki połączone z zamkami błyskawicznymi

Podstawowym wynalazkiem jest urządzenie do dostarczania ogromnych ilości świeżej wody (od 700 000 do 4 500 000 galonów amerykańskich (17 000 m ³ ) w jednym worku) w jednym czasie w nieprzyjaznym środowisku wiatrów i fal, typowym dla oceanów i dużych mórz. Ponieważ woda słodka jest lżejsza niż woda morska , wypełnione „pęcherze” (jak się je czasami nazywa) unoszą się na powierzchni, podobnie jak góry lodowe , z niewielką ilością nad powierzchnią i większością pod powierzchnią. Świeżą wodę można pobierać z rzek tuż przed jej ujściem do słonych mórz lub oceanów, co nie przeszkadzałoby wtedy w tarle łososi .

W powiązanym patencie na sprzęg i zamek błyskawiczny opisano, że aby było to ekonomicznie wykonalne, należy holować jednocześnie kilka takich elastycznych barek. Im większa ilość wody, którą można dostarczyć podczas podróży, tym lepsza ekonomika. Ten ciąg barek zazwyczaj składałby się z barek o średnicy od 25 do 50 stóp (15 m) i długości od 200 do 800 stóp (240 m).

Unikalną cechą systemu Spragg Bag nie jest duża objętość wody w każdym worku, ale tak zwany najmocniejszy na świecie zamek błyskawiczny (produkcji włoskiej firmy Ziplast), który umożliwia łączenie ze sobą kilku worków w długie ciągi. Duży suwak łączący można obsługiwać ręcznie lub za pomocą pilota z sygnałami radiowymi. Sznur takich elastycznych tkaninowych „worków na wodę” może być połączony z barką za pomocą stożka dziobowego ze wzmocnionej tkaniny, do którego przymocowana jest lina holownicza.

Schemat REFRESH jest możliwy dzięki specjalnemu zamkowi błyskawicznemu, ponownie opracowanemu przez Ziplast, który wykorzystuje zupełnie inny projekt zazębienia, który jest w stanie zachować wytrzymałość oryginalnego zamka „Spragg”, jednocześnie zwiększając wodoszczelność. Testy przeprowadzone przez hiszpańskie centrum badawcze AIMPLAS potwierdziły, że zamek jest wodoszczelny nawet przy naprężeniu.

Każdy „worek na wodę” jest zwykle wypełniony do 80-90% pojemności (tak, że nie jest sztywny i pozostaje w stanie dostosować się do odkształceń podczas obracania) i jest płaski w poprzek.

Ekonomia

500 000 akrów stóp (620 000 000 m ³ ) rocznie system ładowania worków wodnych zaprojektowany przez CH2M-HILL

Jeden z reporterów z San Francisco pisze, że technologia worków wodnych zapewniłaby ekonomiczne dostawy świeżej wody do dystryktu Półwyspu Monterey i rozwiązałaby problem niedoboru świeżej wody w okolicy. Informuje, że przeciętna czteroosobowa rodzina zużywa jeden akr stopy rocznie. Kosztuje to ponad 1000 USD za dostawę przy użyciu konwencjonalnych metod, jednak ta sama ilość wody dostarczona przez Spragg Bags kosztowałaby około 30% mniej. Inny reporter gazety wyjaśnia, że holowanie Spragg Waterbags jest przyjazne dla środowiska i bardziej ekonomiczne niż przewożenie wody na statkach lub cysternach z wodą, a nawet przy użyciu konwencjonalnych sztywnych rurociągów. Artykuł w lipcowym numerze magazynu ECONOMIST z 2008 r. wyjaśnia, że na całym świecie wystarczy wody dla wszystkich, jednak większość z nich często znajduje się w niewłaściwym miejscu o niewłaściwym czasie, a jej transport jest po prostu zbyt kosztowny.

Technologia worków wodnych oferuje łatwe i niedrogie rozwiązanie problemu dzisiejszego drogiego konwencjonalnego transportu wodnego. Eliminuje trudności w transporcie wody na duże odległości, wykorzystując ocean jako środek transportu. Worki na wodę znacznie obniżają koszty kapitałowe i operacyjne związane z przenoszeniem słodkiej wody z miejsca na miejsce. Gdyby pociąg był w stanie przemieszczać tylko jeden lub dwa wagony naraz, a nie w pociągu składającym się z kilkudziesięciu wagonów jednocześnie, nie byłby zbyt wydajny i niezwykle kosztowny. Łączenie worków z wodą w „pociągi” sznurków worków z wodą i przemieszczanie ich przez ocean zwiększa ekonomikę transportu wodnego, czyniąc go realną praktyczną opcją.

Koszt transportu wody na odległość od 300 do 800 mil (1300 km) przez ocean, w oparciu o dostawy od 5 milionów galonów amerykańskich dziennie (19 000 m 3 /d) ^do 10 milionów galonów amerykańskich dziennie (38 000 m ³ /d), wynosi szacuje się na od 350 do 450 USD za akr stopy, w zależności od długości rejsu i ilości wody dostarczanej podczas podróży. Zwiększenie ilości wody dostarczanej dziennie w każdym zestawie worków z wodą pomoże znacznie obniżyć koszt dostarczanej wody. Gdy niezawodność systemu dostarczania worków z wodą udowodni swoją ekonomiczność i niezawodność, wystarczy dodać więcej worków z wodą do pociągów i więcej pociągów do systemu w celu zwiększenia ilości wody dostarczanej do wybranych lokalizacji, przy jednoczesnym zmniejszeniu koszt dostarczonej wody. W oparciu o rosnącą z czasem niezawodność systemu dostarczania worków z wodą, powinno być możliwe ekonomiczne dostarczanie 100 000 akrów stóp rocznie do wielu nadmorskich lokalizacji na całym świecie.

Według wynalazcy worka Spragga całkowity koszt dostarczenia świeżej wody wzdłuż wybrzeża Kalifornii za pomocą jego technologii worków wodnych na odległość 800 mil (1300 km) z Kolumbii Brytyjskiej do Monterey kosztowałby około 966 dolarów za akr - stopę rocznie . Keith Spain w badaniu dla magistra pokazuje następnie w analizie, że zaoszczędziłoby to mieszkańcom Półwyspu Monterey około 1134 USD na stopę akrową, gdyby nie korzystali z zakładu odsalania . Jest to oszczędność ponad 19 milionów dolarów rocznie dla podatników z Monterey. Liczba ta zakłada zużycie około 17 000 akrów stóp (21 000 000 m ³ ) rocznie (17 000 X 1 134 USD = 19 278 000 USD oszczędności).

Aplikacje

Elastyczna barka z ekipą filmującą na górze filmującą rzeczywiste zastosowanie.

Jedno z zastosowań zaobserwowano na Bliskim Wschodzie, gdzie duże ilości słodkiej wody dostępnej w regionie Turcji mogłyby być dostarczane do innych miejsc wokół Morza Śródziemnego, w których występuje skrajny niedobór słodkiej wody pitnej, takich jak Izrael i Strefa Gazy. Spragg wierzy, że dostarczanie świeżej wody pitnej krajom ubogim w wodę może promować pokój na świecie.

Prezydent Izraela Szimon Peres napisał list popierający demonstrację technologii Spragg Bag na Morzu Śródziemnym jako narzędzia pomagającego zaprowadzić pokój na Bliskim Wschodzie. W liście tym Prezydent Peres stwierdza: „Szkic WODY, WOJNY I POKOJU napisany jako powieść jest moim zdaniem oryginalnym podejściem do zwrócenia uwagi na ten poważny problem i jego rozwiązania, które utorują drogę do lepszego i spokojniejszego regionu. wysiłki zmierzające do wyruszenia w podróż demonstracyjną, aby oświecić nas wszystkich, zarówno pod względem opłacalności technologicznej, jak i kosztów, z pewnością przyczynią się do rozwiązania krytycznego dylematu”.

Zaznacza również, że korzystanie z worków wodnych ciągniętych przez Morze Śródziemne byłoby znacznie bardziej ekonomiczne niż transportowanie wody systemami rurociągów. Pogląd ten podziela konsorcjum REFRESH.

Zaproponowano użycie worków wodnych do celów awaryjnych w celu połączenia zakładów odsalania krajów Rady ds. Współpracy Zatoki Perskiej na całym wybrzeżu Zatoki Perskiej .

Innym zastosowaniem jest regularne dostarczanie świeżej wody na duże odległości.

Proponowane trasy obejmują trasy ze stanu Waszyngton do suchych regionów południowej Kalifornii, od Mad River w północnej Kalifornii do okolic San Francisco oraz z południowego Chile do Atacama . Inne zastosowania polegają na tym, że:

może być wykorzystany do przemieszczania wody przez deltę rzeki Sacramento po trzęsieniu ziemi i katastrofalnym zawaleniu się tamy, które może odciąć dopływ wody do południowej Kalifornii na okres do dwóch lat lub dłużej.
może dostarczać duże ilości wody deszczowej i/lub wody pochodzącej z recyklingu do obszarów, które potrzebują więcej świeżej wody, aby zrównoważyć niższy poziom wody i rosnące zasolenie.
mogłoby być wstępnie rozmieszczone na całym świecie do przechowywania dużych ilości świeżej wody pitnej w celu szybkiego dostarczenia po klęsce żywiołowej.

Spragg zasugerował transport przez elastyczne przeprawy wody z rzeki Manavgat w Turcji przez Morze Śródziemne do Izraela i Strefy Gazy, gdzie występuje skrajny niedobór wody, co jest obecnie analizowane przez Bank Światowy .

Spragg zaproponował Białemu Domowi ideę oferty pokojowej na Bliskim Wschodzie, dostarczając świeżą wodę do 20 do 30 swoich worków z wodą i transportując je z Turcji do Palestyńczyków i Izraelczyków. Technologię można również wykorzystać do zbierania ścieków fabrycznych Australii, wód burzowych i ścieków w celu ich przetworzenia i ponownego wykorzystania.

Zobacz też

przypisy

Źródła

Barlow, Maude, Blue Gold: The Battle Against Corporate Theft of the World's Water , Earthscan, 2003, ISBN 1-84407-024-7
Fridell, Ron, Ochrona zasobów wodnych Ziemi, Lerner Publications, 2008, ISBN 0-8225-7557-4
Gleick, Peter H.; Woda na świecie: dwuletni raport o zasobach słodkiej wody, tom 1998, s. 203-205, Spragg Waterbags , ISBN 1-55963-592-4
Lawrence Journal-World – 27 kwietnia 1996; Gigantyczne worki z wodą miały ugasić pragnienie suchej planety
McCabe, Michael, San Francisco Chronicle, 6 sierpnia 1999; Pełne dziur lub w torbie
Snitow, Alan, Thirst: zwalczanie korporacyjnej kradzieży naszej wody , Wydawca John Wiley and Sons, 2007, ISBN 0-7879-8458-2
Westneat, Danny, The San Diego Union – Tribune, San Diego, Kalifornia: 28 kwietnia 1996. s. A-3, ma nadzieję, że pomysł z torbą na wodę wypłynie. „Rurociąg tekstylny” może ugasić pragnienie na całym świecie , [wydanie 1,2]

Linki zewnętrzne