Ove godine od 1. do 6. srpnja 2024. održalo se jedanaesto prestižno međunarodno natjecanje Monaco Energy Boat Challenge u organizaciji Yacht Club de Monaco (YCM) u kneževini Monako. Natjecanje vuče korijene od povijesnih susreta glisera u Monaku još u 1904. godini. Ovi susreti bili su proslava nautičkog umijeća i prikazali su najbolje u dizajnu i izvedbi tradicionalnih glisera. Međutim, kako je pozornost svijeta sve više usmjerena prema održivosti i alternativnoj energiji, tako se i fokus brodograditelja mijenjao. Upravo ta promjena fokusa označila je rođenje natjecanja Monaco Energy Boat Challengea. Posljednjih jedanaest natjecanja približava stanje razvoja tehnologije sustava prema elektromotornoj propulziji i obnovljivim izvorima energije. Prikazom komercijalno dostupnih „zelenih“ plovila ova natjecanja svjedoče da je budućnost već tu oko nas.
Foto: Schrack Technik
O natjecanju
Natjecanje se provodi po strogim pravilima s plovilima u tri skupine:
- U skupini SOLAR CLASS osim dimenzija plovila, snage elektromotora, kapaciteta baterije propisano je i da jedini izvor energije za vrijeme plovidbe za dopunjavanje baterije smiju biti fotonaponski moduli smješteni na plovilu. Plovilo starta natjecateljsku disciplinu s napunjenom baterijom. U ovoj skupini ove godine natjecalo se 15 timova.
- U skupini ENERGY CLASS organizator je osigurao katamaranski trup, jednak za sve sudionike. Trup je dizajniran da bude u skladu s francuskom kategorijom C, što znači da je trup izgrađen da izdrži vjetrove do 6 Beauforta i visinu valova do 2 m. Natjecateljski tim je morao osmisliti, donijeti i na predviđena prihvatna mjesta trupa ugraditi svoj upravljački kokpit sa sustavom propulzije koji je uključivao spremnik energije do 10 kWh (baterija, vodik, gorive ćelije, zamašnjak,…). Jedan od izazova bio je s ograničenom količinom energije postići što bolje parametre plovidbe u četiri discipline natjecanja. U ovoj skupini natjecalo se 17 timova ove godine.
- U skupini OPEN SEA natječu se brodice do 12 m s obnovljivim izvorima energije za propulziju, a koje moraju moći prevoziti barem 3 osobe. Ove brodice moraju biti CE certificirane po klasi C. U OPEN SEA skupini želi se privući proizvođače plovila kako bi posjetitelji vidjeli stanje tržišta, a ne samo sveučilišne razvojne projekte iz SOLAR i ENERGY skupina. U ovoj skupini natjecalo se 15 timova ove godine.
Ovogodišnje jedanaesto natjecanje okupilo je 25 država iz cijelog svijeta, 40 sveučilišta, 50 natjecateljskih ekipa (od čega 10 ekipa s primjenom vodika). Moglo se vidjeti djelovanje i za natjecanje posebno pripremljenog E-pristaništa spremnog za punjenje spremnika energije plovila (električnom energijom i vodikom), prisustvovati izlaganjima primijenjenih inovativnih i komercijalnih tehničkih rješenja plovila na prigodnoj konferenciji, prisustvovati dvodnevnoj konferenciji s 40 govornika o primjeni vodika ili nazočiti susretu studenata s budućim poslodavcima.
Nastup Udruge primijenjenih tehničkih znanosti na natjecanju
Za Hrvatsku je nastupila po četvrti puta Udruga primijenjenih tehničkih znanosti (UPTZ) iz Rijeke s brojnim članovima udruge potpomognuta vanjskim suradnicima, sponzorima i podupirateljima. Ova udruga je Schrack-ov stari „znanac“.
U ljeto 2021. na zamolbu voditelja udruge Ljubomira Pozdera i Petra Topljaka podržali smo ih bez razmišljanja dijelom električne opreme za plovilo “Delta One”. Osvojili su 3. mjesto u utrci ubrzanja, a za zalaganje i trud dobili su posebnu nagradu žirija „Coup de Coer“ (u slobodnom prijevodu to je nagrada žirija koju dobiva samo jedan tim i izvan je svih kategorija natjecanja tj. to je nagrada za „nešto posebno“). S najmanjim budžetom (svega 8.000 €) napravili su više od onih koji su imali i do pedeset puta veće budžete!
U ljeto 2022. podržali smo ih dijelom električne opreme za rekreativno plovilo za utrke “TEREDO NAVALIS”. No došlo je do prodora mora u elektromotor na početku natjecanja što je za njih značilo kraj natjecanja.
U ljeto 2023. godine odlučili su se natjecati čak u dvije skupine i to s plovilom TEREDO NAVALIS u skupini SOLAR CLASS i s plovilom MALO VITRA u skupini SOLAR ENERGY CLASS. TEREDO NAVALIS završio je natjecanje na 8. mjestu od ukupno 13 timova ne iskoristivši prednosti glavnog aduta plovila – hidrokrila. Uvjeti na moru bili su teški pa hidrokrila jednostavno nisu „proradila“ i plovilo se nije izdiglo iz mora. U ENERGY CLASS skupini bilo je nekoliko izazova: utrka izdržljivosti od 4 sata, slalom vožnja, utrka jedan na jedan po eliminacijskoj shemi dok se ne dobije pobjednik i brzinska utrka. U najzahtjevnijoj utrci izdržljivosti uz teško more s valovima i do 1,5 m osvojili su 3. mjesto, a na vožnji slaloma i eliminacijskoj utrci postigli su 5. mjesto što im je u kombinaciji donijelo 4. mjesto u ENERGY CLASS skupini.
U ljeto 2024. natjecali su se s plovilom VILSON u skupini SOLAR ENERGY CLASS i osvojili 2. mjesto u skupini. Na vratima Edukativne radionice Pomorskog fakulteta u rijeci gdje su razvijali projekt plovila Vilson piše: Znanjem plovimo svijetom, slika 1.
Foto: Schrack Technik
A kad uđete u tu radionicu oko zapaža jedan veliki stari brodski dizel motor (znamo sve što je Rijeka nekad imala!), a do njega plovilo Vilson. Ta radionica je upravo sraz starog i novog. Staro smo gotovo uništili zaostajanjem u praćenju tehnologije brodograđevne industrije (znam, znam, sigurno nije tako jednostavno kako je napisano), ali evo „neki novi klinci“ se opet počinju igrati brodogradnje i gle, znanjem osvajaju svijet!!!
Članovi UPTZ-a osnovali su natjecateljski tim „Adria Energy Boat Team“, a u njemu su ove godine sudjelovali studenti Pomorskog fakulteta: Martin Nikolla kao pilot, voditelj projekta i elektro tima Martin Mozetič, tajnica udruge Pia Biondić, brodostrojari Ante Vrkić, Marino Mikelić, Mario Sternak, Matija Šarić, Hrvoje Šušak, Aleksandar Banjanin, Tino Načinović. Potom studenti Tehničkog fakulteta u Rijeci: Karlo Džafić, Ivana Tus i Marko Kozlov, a tu je i student brodogradnje Petar Palić. Mentorirali su ih inženjeri brodogradnje, strojarstva i fizike: Nora Mišković, Damir Edward Katkhuda, Petar Topljak, Nikola Budimir, Jakov Mozetič. Oko elektrike tu su pak mentori bili stari lisci ovih natjecanja Stefano Beaković i Damir Lukšić. Natjecanje je medijski pratio i marketing tim vanjskih suradnika u sastavu: Mateo Levak, Miloš Aničić, Krešimir Nikolić i novinarka Nika Takšić. Doktor medicine Vinko Grubišić se pažljivo brinuo o članovima tima tijekom godine, ali i na natjecanju. Među 17 ekipa, Adria Energy Boat Team nakon predstavljanja projekta i ocjenjivanja 4 discipline natjecanja zauzeo je odlično drugo mjesto, slika 2. i 3. Vrijedi pogledati samo koje su sve zemlje i s kojom brodograđevnom industrijom i fakultetima ostale iza našeg tima: Italija, Njemačka, Francuska, Čile, Indija, Indonezija, Velika Britanija, Kanada i Portugal. Ako samo zavirite u knjižicu natjecanja i pogledate tko su bili službeni podupiratelji događanja iz svjetske brodograđevne industrije (Sanlorenzo, Ferreti group, Luersen, Oseanco, Azimut Benetti…), a onda Adria Energy Boat Team dođe i osvoji 2. mjesto!
Svi u timu su volonteri, a prostor za rad im je ustupio Pomorski fakultet Sveučilišta u Rijeci. Uspješna suradnja fakulteta i UPTZ-a pokrenuta je 2020. godine na inicijativu studenata Pomorskog fakulteta i tadašnjeg asistenta Srđana Žuškina, danas prodekana za stručno usavršavanje i razvoj. On im je dao podršku za prijavu na natjecanje te kasnije za službenu suradnju koja je nastupila 2021. na inicijativu prodekana za znanstvenoistraživačku djelatnost prof.dr.sc Gorana Vukelića, a koja se je nastavila uspješno do ove godine. Nadaju se da će nakon ljeta opet dobiti prostor za rad i edukaciju na korištenje kako bi mogli i dalje razvijati projekte. Na svoj, sad već dokazano uspješan način!
Foto: Schrack Technik
Foto: Schrack Technik
Zašto se plovilo zove Vilson
Konoparski obrt Vilson je manufaktura na otoku Rabu. Pradjed Slavko iz svog umijeća s konopima pred više od 50 godina stvorio je obiteljski posao. Slavko je prenio ljubav prema konopima svome sinu Ivanu, a Ivanov sin Siniša nastavlja obiteljski posao koji je već prava obiteljska tradicija i možda posljednji takav obrt u Hrvatskoj. Marino kao član Adaria Boat Energy Teama i Slavkov praunuk, oduševio je sve u udruzi svojom tradicijskom pričom. Tako su u čast očuvanja kulturne baštine (vještine izrade bokobrana, pramcobrana, krmobrana, mreža, opleta demižonki), odlučili plovilo nazvati po ovom obrtu! Plovilo Vilson tako spaja ideju poštovanja tradicije s praktičnom primjenom naprednih tehnologija male brodogradnje. Prisjećanjem na nesebičnu predanost starih majstora vještina jačaju vjeru da znanjem što ga usvajaju mogu i sebi osigurati budućnost. Kako je ovo snažna poruka mladih ljudi na ulasku u poslovni svijet!
Pripreme za natjecanje
Poučeni prošlogodišnjim iskustvom odlučili su napraviti vlastite katamaranske trupove kako bi mogli isprobati novi kokpit za natjecanje u Rijeci, a ne tek na natjecanju u Monaku. Na nove, vlastito dizajnirane i izrađene trupove, vrlo slične onima koje će dobiti a natjecanju, postavili su najprije stari kokpit s novim Victron baterijama i novim E-dyn motorom snage 11 kW, slika 4. Za te probe bilo je potrebno puniti Victron baterije pa je Schrack Technik napravio robusni, prijenosni punjač s daljinskim praćenjem procesa punjenja, slike 5. i 6. Ovaj punjač je pojednostavnjeni punjač koji je već opisan u ranijim nastavcima serijala. Uz skupljanje iskustva s novim motorom na starom kokpitu dočim je napravljen novi kokpit, opet su uslijedile probe. Na ispitivanju u Rijeci na svojim trupovima postigli su najveću brzinu od 23 čvora (oko 42 km/h), a na natjecanju s organizatorovim trupovima 16 čvorova (oko 29 km/h).
Foto: Schrack Technik
Foto: Schrack Technik
Foto: Schrack Technik
Što je novo na Vilsonu od elektro opreme
Shema opreme prikazana je na slici 7. U odnosu na prošlogodišnju shemu uočava se novi motor sa svojim novim upravljačkim dijelom. Dodatno tu je i LFP baterija izvedena u samogradnji. Glavni razlog samogradnje baterije bilo je smanjenje mase, ali i uvjet natjecanja koji dozvoljava da baterija bude do 10 kWh, a Victron-ove baterije su imale nazivno 10,24 kWh! Nije se nipošto željelo riskirati pad na tehničkom pregledu plovila i zato je samogradnja bila jedini put, slika 8. i 9. Nadzornik ćelija baterija smješten je u bateriji uz mjerni otpornik za mjerenje struje, class t osigurač i relej za isključenje baterije iz strujnog kruga, slika 9. Za primijetiti je da je u kućište baterije ugrađen izmjenjivač voda-zrak kako bi se ohlađenim zrakom hladile baterije. Za cirkulaciju rashladnog mora kroz izmjenjivač korištena je mala rotacijska pumpa.
Foto: Schrack Technik
Foto: Schrack Technik
Foto: Schrack Technik
Jedna važna novost ove je godine bila i obaveza daljinskog praćenje fizikalnih veličina, prvenstveno vezanih uz sigurnost plovila: temperature trupa, temperature baterije, struje baterije i napona baterije. Nadzorno računalo Cerbo GX prikupljene podatke šalje preko GSM modema na otvoreni Victron Remote Management (VRM) portal. Preuzimanje traženih podataka s VRM portala u stvarnom vremenu, ali i obrada preuzetih podataka do željene vizualizacije podatka za potrebe natjecanja na web aplikaciji Grafana provela se s pomoću programskog jezika Python. Od VRM portala do Grafane su četiri koraka:
1. Pristup VRM API-ju
Koristi se Python alat requests za autentifikaciju i komunikaciju s VRM portalom. Kreirana je programska cjelina koja autentificira korisnika koristeći API ključ te omogućuje dohvaćanje podataka. (API – Application programming interface: Aplikacijsko programsko sučelje ili sučelje za programiranje aplikacija je skup određenih pravila i specifikacija koje programeri slijede tako da se mogu služiti uslugama ili resursima operacijskog sustava ili nekog drugog složenog programa, primjerice to su standardne biblioteke rutina, struktura podataka, objekata i protokola)
2. Dohvaćanje podataka
Koristeći VRM API, dohvaćeni su potrebni podaci u JSON formatu. (JavaScript Object Notation, JSON je otvoreni, normirani format datoteke i format za razmjenu podataka koji koristi tekst čitljiv ljudima, a koji se sastoji od parova atributa i vrijednosti). Primjer programskog koda za dohvaćanje podataka:
python
import requests
url = “https://vrmapi.victronenergy.com/v2/installations/YOUR_INSTALLATION_ID/stats“
headers = {“X-Authorization”: “Bearer YOUR_API_KEY”}
response = requests.get(url, headers=headers)
data = response.json()
3. Obrada podataka
Dohvaćene podatke se potom priprema za slanje na Grafana dashboard. Grafana je višeplatformska web aplikacija otvorenog koda za analitiku i interaktivnu vizualizaciju. Može proizvesti grafikone i upozorenja iz povezanih izvora podataka, u našem slučaju podataka preuzetih u stvarnom vremenu iz VRM portala. Korišten je alat Pandas za strukturiranje, analizu i manipulaciju podataka, također izgrađen na temelju programskog jezika Python. Potrebno parsiranje podataka (priprema za Grafanu) provodi se iz JSON-ovog formata tekstualnih podataka iz VRMa.
4. Slanje podataka na Grafana dashboard
Prikupljeni podaci obrađuju se za vizualni prikaz koristeći Grafana API. Podaci se šalju u stvarnom vremenu kako bi se omogućilo stvarno praćenje i analiza podataka. To je bilo posebno važno za temperaturu baterije za pravovremeno sprječavanje havarije većih razmjera, primjerice zapaljenja baterije. Primjer koda za slanje podataka prema alatu Grafana:
python
import requests
import json
grafana_url = “http://your-grafana-instance/api/datasources/proxy/YOUR_DATASOURCE_ID“
headers = {“Content-Type”: “application/json”, “Authorization”: “Bearer YOUR_GRAFANA_API_KEY”}
payload = {“time”: int(time.time() * 1000),
“temperature_hull”: data[‘temperature_hull’],
“temperature_battery_external”: data[‘temperature_battery_external’],
“temperature_battery_case”: data[‘temperature_battery_case’],
“battery_current”: data[‘battery_current’],
“battery_voltage”: data[‘battery_voltage’]}
response = requests.post(grafana_url, headers=headers, data=json.dumps(payload))
Na intuitivan i vizualno privlačan način omogućeno je praćenje i analiza veličina sustava, što osigurava moguću brzu reakciju na eventualna nepoželjna kretanja veličina, slika 10. Praćenje u stvarnom vremenu doprinosi boljem razumijevanju djelovanja sustava i upravljanju energetskim resursima. Može poslužiti kao vrijedna podloga za istraživanja i razvoj u području poboljšanja i općenito optimiranja sustava na plovilu i općenito njegove energetske učinkovitosti.
Foto: Schrack Technik
Zaključak
I dok gledate na slici 11. kako Vilson osvaja svijet i na slici 12. kako knez Albert II pozdravlja Adria Energy Boat Team na početku natjecanja, već po četvrti put, kao i njihova ozarena lica uz našu zastavu i crveno-bijele kvadratiće nakon osvajanja drugog mjesta, upitajmo se svi jesmo li napravili sve što je u našoj moći za ove vrijedne mlade ljude. I ne samo u ovom projektu već počevši od mladih u svojoj obitelji, tvrtki u kojoj radimo, zajednici u kojoj živimo. Ne idimo dalje. Zaboravimo na čas na velike europske projekte, politike i novce kojih će već sutra nestati. Primijetimo vrijedne mlade ljude oko nas i zapitajmo se kako upornost nas starijih spojiti s lakoćom usvajanja znanja i vještina kojim se može osvojiti svijet? Što mogu baš ja učiniti?
Konkretno, ovaj tim ide dalje, žele za dvije godine za isto natjecanje, ali u novoj skupini SEA LAB, imati plovilo s vodikom za izvor energije. Eto prave prilike da ih podržimo!
U pripremi ovog članka sudjelovali su: Martin Mozetič, Karlo Džafić, Ljubomir Pozder, Stefano Beaković i Damir Lukšić, koji su nesebično osigurali vrijedne opise detalja i fotografije.
Tekst je nastao u Schrack Technik d.o.o., a moguća pitanja naslovite na [email protected]
Foto: Schrack Technik
Foto: Schrack Technik
