عودة قوة الرياح: سفن الشحن تتجه نحو مستقبل مستدام

لأكثر من قرن من الزمان، أدار الشحن التجاري ظهره للأشرعة، معتمدًا بشكل شبه كامل على المحركات. ولكن، في تحول لافت للنظر، تعود قوة الرياح لتشق طريقها مجددًا إلى مستقبل النقل البحري، ليس كبديل، بل كشريك فاعل وضروري لتحقيق الاستدامة.

تشهد سفن الشحن حول العالم، من ناقلات البضائع السائبة والنفط وصولًا إلى سفن الحاويات العملاقة، تركيب أنظمة دفع بمساعدة الرياح متنوعة. تشمل هذه الأنظمة أشرعة دوارة عالية، وأجنحة صلبة مبتكرة، وتقنيات قائمة على الشفط، مع توقعات بأن تكون ناقلات الغاز الطبيعي المسال (LNG) هي المحطة التالية لهذا التطور.

الهدف ليس العودة بالزمن إلى عصر السفن الشراعية التقليدية، بل هو دمج هذه الأنظمة المتطورة للعمل جنبًا إلى جنب مع المحركات التقليدية. تستغل هذه التقنيات طاقة الرياح المجانية لتقليل استهلاك الوقود والانبعاثات بشكل كبير، كلما سمحت الظروف الجوية بذلك.

ما كان يعتبر في السابق مجرد تجارب محدودة، يتحول اليوم إلى جزء حقيقي ومتنامي من مشهد الشحن التجاري. وفقًا للرابطة الدولية لدفع الرياح (IWSA)، يبلغ عدد السفن التجارية الكبيرة المجهزة بأنظمة دفع رياح حديثة أكثر من 100 سفينة، تمثل حمولة ساكنة تتجاوز 5 ملايين طن. وعلى الرغم من أن هذا الرقم لا يزال يشكل جزءًا صغيرًا من الأسطول العالمي، إلا أن المشاريع تتزايد في الحجم والطموح، مما يشير إلى تحول جذري في الصناعة.

عودة الرياح: تقنيات الدفع المساعدة المتطورة

يشهد عام 2026 وما بعده دلائل واضحة على أن تقنيات الدفع بمساعدة الرياح تتجاوز مرحلة الاختبارات الأولية. من أبرز هذه الدلائل إعلان شركة ميرسك العملاقة عن خططها لتركيب شراع دوار بطول 35 مترًا على إحدى سفن الحاويات التابعة لها بسعة 8700 حاوية مكافئة، ومن المتوقع بدء الاختبارات في عام 2027 على مسارات الأطلسي المنتظمة. يمثل هذا المشروع سابقة في تركيب الأشرعة الدوارة على متن سفينة حاويات، مما يفتح آفاقًا جديدة لهذه التقنية.

تتخذ الأشرعة الدوارة شكل أسطوانات عمودية ضخمة، تختلف كليًا عن الأشرعة التقليدية. تدور هذه الأسطوانات بفعل مرور الرياح حولها، مولّدة قوة رفع ديناميكية هوائية عبر ما يُعرف بـ تأثير ماغنوس. هذه القوة تولّد بدورها دفعًا إضافيًا يقلل الحمل على محركات السفينة. وعلى الرغم من أن هذا المفهوم يعود لأكثر من قرن، فإن التقنيات الحديثة للمواد وأنظمة التحكم جعلت تطبيقه عمليًا وفعالًا على متن سفن بأحجام لم تكن متخيلة في الماضي.

تُعد ناقلة الخام العملاقة صحار ماكس التابعة لشركة فالي، والتي تبلغ حمولتها 400 ألف طن، مثالًا آخر لهذه التقنية، حيث تم تجهيزها بخمسة أشرعة دوارة بطول 35 مترًا. وقد أظهرت التوقعات الأولية أن هذا النظام يمكن أن يخفض استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 6%. وتخطط فالي لمواصلة دمج الأشرعة الدوارة في ناقلات الخام الكبيرة جدًا التي ستعمل بالإيثانول مستقبلًا.

لا تتوقف التطورات عند هذا الحد؛ فمن المقرر أن تستقبل اثنتان من ناقلات النفط العملاقة التي تُبنى لصالح شركة إيديميتسو اليابانية أشرعة Norsepower الدوارة عند دخولها الخدمة عام 2028، مما سيضيف قوة دفع بمساعدة الرياح إلى واحدة من أكبر فئات السفن العائمة.

حتى قطاع شحن الغاز الطبيعي المسال (LNG)، الذي يضم بعضًا من أكثر السفن تطورًا وتعقيدًا، يتجه نحو تبني هذه التقنيات. فقد أعلنت شركات مثل السجل الكوري، وHD هيونداي للصناعات الثقيلة، وBAR Technologies، والسجل الليبيري، عن خطط لدراسة إمكانية تجهيز ناقلة غاز طبيعي مسال بسعة 174 ألف متر مكعب بأجنحة الرياح من BAR Technologies. يهدف هذا المشروع إلى نقل كتلة الإقامة الأمامية للسفينة لتوفير مساحة للأشرعة الصلبة الكبيرة على السطح، ودراسة الجوانب الفنية والسلامة والتنظيمية. إذا أثبتت تقنية الدفع بالرياح فعاليتها في هذه السفن بالغة التطور، فسيعزز ذلك بقوة انتقالها إلى التيار السائد في الصناعة.

ولا تقتصر جميع المشاريع على مساعدة المحركات فقط. فبعضها يعتمد على الرياح كمصدر دفع أساسي، مثل سفينة Neoliner Origin الفرنسية، التي من المقرر تسليمها عام 2025. تستخدم هذه السفينة ساريتين من ألياف الكربون بطول 76 مترًا تحملان حوالي 3000 متر مربع من مساحة الأشرعة، لتوفير الدفع الأساسي عبر المحيط الأطلسي. ويمكن لهذه السفينة، التي يبلغ طولها 136 مترًا، نقل السيارات والحاويات والبضائع الأخرى بين أوروبا وأمريكا الشمالية.

تتبنى شركة إيرباص نهجًا مشابهًا مع جيل جديد من سفن الدحرجة، المصممة لنقل مكونات الطائرات عبر المحيط الأطلسي، باستخدام مزيج من الدفع بالرياح، والوقود البديل، والتوجيه الأمثل. والنتيجة هي دمج فريد بين القديم والجديد؛ حيث تعود بعض سلاسل التوريد الأكثر تقدمًا في العالم للاعتماد على أحد أقدم مصادر الدفع في التاريخ البحري.

تتطور تقنيات الأشرعة نفسها بوتيرة متسارعة. فبعض الأنظمة تعتمد على الأسطوانات الدوارة، بينما تحاكي أخرى أجنحة الطائرات المثبتة عموديًا على سطح السفينة. على سبيل المثال، تستخدم تقنية eSAIL من Bound4blue نظام الشفط لزيادة الرفع الديناميكي الهوائي، بينما يعمل مطورون آخرون على تطوير أجنحة صلبة ورقيقة آلية، وأنظمة أشرعة مرنة. وقد قامت ميرسك تانكرز (Maersk Tankers) بدمج أنظمة eSAIL على عدد من ناقلاتها، كما تم تجهيز ناقلة العصائر بستان الأطلسي بأربعة أشرعة شفط يبلغ طول الواحد منها 26 مترًا.

اللافت أن معظم هذه الأنظمة لا تتطلب تدخلًا يدويًا من أفراد الطاقم لضبط الأشرعة. بل هي مؤتمتة بدرجة عالية، وتعدّل نفسها تلقائيًا بناءً على سرعة الرياح واتجاهها، بالإضافة إلى سرعة السفينة ومسارها. كما تساهم برامج توجيه الطقس الذكية في مساعدة السفن على تعديل مسارها قليلًا للاستفادة القصوى من الرياح دون التأثير بشكل كبير على الجداول الزمنية المحددة.

يُعد التكامل بين هذه التقنيات أمرًا بالغ الأهمية. ففي النرويج، أُطلق مؤخرًا برنامج WINTEGRATE، الذي يضم شركات رائدة مثل كونغسبيرغ ماريتيم (Kongsberg Maritime) وDNV وأودفيل (Odfjell) ونورس باور (Norsepower) وbound4blue. تهدف المبادرة إلى تجاوز النظرة إلى دفع الرياح كقطعة منفصلة من المعدات، وبدلاً من ذلك دمجها بشكل متكامل مع المحركات، والبطاريات، وأنظمة إدارة الطاقة، وتخطيط الرحلات البحرية. يُعتقد أن هذا التحول في الفكر سيكون حاسمًا لمستقبل هذه التكنولوجيا.

لماذا الآن؟ الدوافع الاقتصادية والبيئية

لم تتغير قوانين الفيزياء التي تحكم الدفع بالرياح، لكن الظروف الاقتصادية والبيئية تغيرت جذريًا. يواجه مالكو السفن ضغوطًا متزايدة لخفض استهلاك الوقود والانبعاثات الكربونية، بينما تظل أنواع الوقود منخفضة الكربون باهظة الثمن، أو نادرة، أو غير متوفرة على نطاق واسع. هنا تبرز الرياح كمصدر طاقة مجاني ومتجدد. كما أنها تقدم ميزة فريدة نسبيًا في جهود إزالة الكربون في قطاع الشحن البحري: فهي تقنية يمكن تحديثها وتركيبها على السفن الموجودة بالفعل في الخدمة، مما يتيح مرونة كبيرة لأصحاب السفن.

تتفاوت المدخرات المحققة بشكل كبير اعتمادًا على نوع السفينة، المسار البحري، والظروف الجوية. تشير تقديرات الصناعة إلى أن مشاريع التعديل التحديثي يمكن أن تحقق توفيرًا في الوقود يتراوح بين نسبة مئوية واحدة وعشرة بالمئة، في حين أن السفن المصممة خصيصًا لدمج الدفع بالرياح يمكن أن تحقق توفيرات أكبر بكثير. قد لا يبدو هذا التوفير ثوريًا بحد ذاته، لكن على متن سفينة عملاقة تعبر المحيطات وتحرق آلاف الأطنان من الوقود سنويًا، فإن حتى التوفير المتواضع يتراكم بسرعة ليصبح ذا تأثير اقتصادي وبيئي كبير.

التحديات والآفاق المستقبلية لطاقة الرياح

بالرغم من التفاؤل، لا تزال هناك تحديات. فالرياح غير متوقعة بطبيعتها، وتتطلب الأشرعة مساحة على سطح السفينة، ويجب أن تكون الأنظمة قادرة على تحمل الظروف الجوية القاسية، والتآكل، وعمليات الشحن المكثفة. كما يمكن أن تحد الجسور والرافعات والمحطات من ارتفاع المعدات أو مكان تركيبها. وتعتبر بعض المسارات البحرية أكثر ملاءمة للدفع بالرياح من غيرها. علاوة على ذلك، لا تزال اللوائح التنظيمية تتطور لمواكبة هذه التقنيات؛ حيث بدأت المنظمة البحرية الدولية (IMO) في وضع مبادئ توجيهية مؤقتة للسلامة لأنظمة الدفع بالرياح، ومن المتوقع صدور المبادئ التوجيهية الأولية في وقت لاحق من هذا العقد.

ولكن الأهم من ذلك، أن الصناعة اكتسبت الآن ما كانت تفتقر إليه قبل بضع سنوات: الخبرة التشغيلية الحقيقية. فالسفن الناقلة، وسفن البضائع السائبة والدحرجة، والسفن العامة، جميعها تراكم ساعات إبحار تجارية باستخدام هذه الأنظمة. تتعلم أحواض بناء السفن كيفية تركيبها، وتضع مجتمعات التصنيف قواعد تنظيمية لها، ويقوم المصنعون بتوسيع نطاق الإنتاج، مما يمهد الطريق لتبني أوسع.

هذا لا يعني أن الشحن التجاري يعود بالكامل إلى عصر الإبحار القديم. فالمحركات ستظل ضرورية للحفاظ على الجداول الزمنية، والمناورة في الموانئ، والتعامل مع الظروف الجوية السيئة. كما ستعتمد العديد من السفن على الوقود البديل، والبطاريات، وغيرها من تقنيات الكفاءة. ببساطة، ستصبح الرياح جزءًا لا يتجزأ من مزيج الدفع المتكامل. ربما يكون هذا هو التغيير الأكثر أهمية: فبعد أن قضى أكثر من قرن في محاولة التخلص من اعتماده على الرياح، يدرك قطاع النقل البحري الآن أنه لا يوجد سبب منطقي لتجاهل مصدر طاقة مجاني ومستدام عندما تهب الرياح في الاتجاه الصحيح.