Kulit lumba-lumba bionik mampu hemat bahan bakar supertanker minyak

Beijing (ANTARA) - Setelah menyelesaikan tiga pelayaran pengiriman minyak, sebuah kapal supertanker pengangkut minyak mentah (very large crude carrier/VLCC) dengan tonase bobot mati 300.000 ton dan dilengkapi baling-baling kulit bionik terlihat bersandar di Pelabuhan Quanzhou di Provinsi Fujian, China timur.

Kulit bionik pada baling-balingnya menghemat sekitar 2 persen dari konsumsi bahan bakar supertanker tersebut, ungkap sejumlah laporan media. Menurut perkiraan, rata-rata 1,5 persen energi akan dihemat dalam siklus pemeliharaan 2,5 tahun.

Berdasarkan konsumsi energi tersebut, sebuah VLCC diperkirakan dapat menghemat lebih dari 300 ton bahan bakar setiap tahunnya, sehingga memberikan manfaat ekonomi langsung senilai lebih dari 1 juta yuan dan mengurangi emisi karbon dioksida lebih dari 900 ton.

Transportasi laut sangat penting bagi kegiatan ekonomi global, tetapi di saat yang sama juga mengonsumsi energi yang sangat besar dan menjadi sumber emisi gas rumah kaca yang signifikan.

Oleh karena itu, sangat penting untuk membuat terobosan dalam teknologi konservasi energi dan pengurangan emisi utama bagi kapal-kapal besar serta mendorong transformasi hijau dalam industri transportasi laut global.

Tenaga utama kapal-kapal besar pengangkut minyak mentah berasal dari daya dorong yang dihasilkan oleh baling-baling, yang mengatasi resistansi antara badan kapal dan air agar kapal dapat bergerak maju.

Para peneliti dari Institut Teknologi dan Rekayasa Material Ningbo, yang berada di bawah naungan Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS), berkolaborasi dengan COSCO SHIPPING Energy Transportation Co., Ltd. untuk menjalankan sebuah proyek penelitian tentang pengembangan kulit bionik laut guna menghemat energi dalam transportasi maritim.

Penelitian ini terinspirasi oleh hewan-hewan laut, seperti lumba-lumba dan hiu, yang memiliki resistansi sangat minim saat berenang di laut, terutama karena struktur mikro, fleksibilitas, dan sekresi lendir pada permukaan kulitnya.

Kulit lumba-lumba membentuk struktur mikro dalam aliran air, menghasilkan arus eddy (eddy current) mikro yang mengubah gaya gesek menggeser (sliding friction) antara kulit dan aliran air menjadi gaya gesek menggelinding (rolling friction). Ketika dikombinasikan dengan pelumasan lendir epidermis, energi kinetik turbulen dari aliran air dapat diminimalkan secara efektif.

Kulit lumba-lumba bionik ini, yang mirip dengan kulit lumba-lumba, dikembangkan dengan metode sintesis artifisial. Kulit ini terdiri dari bahan antarmuka dinamis yang mirip cairan dan bahan fleksibel berstruktur mikro antara 0,1 dan 0,2 mm, jelas Zeng Zhixiang, seorang peneliti di institut tersebut.

"Berbeda dengan kulit hiu bionik, kulit lumba-lumba bionik memiliki struktur yang relatif lebih sederhana dan lebih hemat biaya," kata Zeng.

Zeng memperkirakan biaya pemasangan kulit lumba-lumba bionik pada sebuah baling-baling akan mencapai sekitar 20.000 dolar AS.

Jika dipasang pada permukaan baling-baling, kulit bionik dapat mengurangi gaya geser dengan air, menetralkan gaya dorong balik pada air, meningkatkan efisiensi baling-baling, serta mengurangi konsumsi energi.

Bahan bionik fleksibel pengurang gesekan yang digunakan pada kapal pengangkut minyak mentah ini mematuhi Konvensi Internasional untuk Pengendalian Sistem Anti-Fouling (endapan organisme air) yang Berbahaya pada Kapal.

Sementara itu, selama sekitar 200 hari, VLCC yang dilengkapi dengan kulit lumba-lumba bionik ini telah berlayar sejauh lebih dari 35.000 mil laut antara pelabuhan-pelabuhan pesisir China dan pelabuhan-pelabuhan utama di Timur Tengah.

COSCO SHIPPING Energy Transportation bersama Institut Teknologi dan Rekayasa Material Ningbo bermaksud mempromosikan penerapan kulit bionik tersebut di 100 lebih kapal pengangkut minyak mentah guna memberikan manfaat ekonomi yang signifikan sekaligus mengurangi emisi karbon dioksida secara efektif.