Dựa trên kết hợp thực tiễn khai thác động cơ chính tàu thủy cùng với các yếu tố ảnh hưởng, TS. Trần Tiến Anh – Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã đưa ra phương pháp mới để giải quyết vấn đề xác định tải trọng của tàu tới lượng tiêu thụ nhiên liệu dựa trên điều kiện khai thác, yếu tố hàng hải trong quá trình hành trình của tàu khi chạy trên vùng biển quốc tế khác nhau. Đây là một trong 5 đề cử của Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2022.
Những năm gần đây, trên thế giới đã xảy ra nhiều vụ tàu hàng bị đắm, gây nên những tổn thất to lớn về con người và kinh tế. Một trong những nguyên nhân chính khiến tàu hàng bị đắm là tình trạng chở quá tải theo quy định so với thiết kế ban đầu, dẫn đến tiêu tốn năng lượng, đồng thời, khi gặp thời tiết xấu, hàng hóa trên boong bị xê dịch, tàu nghiêng và chìm.
Bên cạnh đó, hiện nay, các công ty vận tải biển đang đối mặt với việc chi phí khai thác tàu cao cùng với quy định nghiêm ngặt của các công ước quốc tế do Tổ chức Hàng hải quốc tế (IMO) quy định. Đặc biệt, vấn đề sử dụng nhiên liệu và phát thải khí xả độc hại ra ngoài môi trường từ khai thác tàu, động cơ diesel cũng là vấn đề lớn cần xử lý.
Để đảm bảo sự an toàn, kết hợp việc sử dụng có hiệu quả năng lượng trên tàu biển cũng như thực tiễn các quy định nghiêm ngặt việc sử dụng nhiên liệu, năng lượng trên tàu biển cùng giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong ngành hàng hải, TS. Trần Tiến Anh – Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã thực hiện công trình nghiên cứu “Ảnh hưởng tải của tàu tới lượng nhiên liệu tiêu thụ của động cơ diesel tàu thủy cho tàu hàng rời dựa trên phương pháp phân lớp mờ” trong 3 năm và được đăng trên Tạp chí Ocean Engineering năm 2020.
Nghiên cứu tập trung vào 3 mục tiêu: quản lý hiệu quả năng lượng tàu cho các tàu hàng rời ở Việt Nam; áp dụng phương pháp nghiên cứu để tối ưu hóa mọi dữ liệu hoạt động trên tàu khi ra khơi; đánh giá mức tiêu thụ nhiên liệu động cơ dầu diesel ở các mức khác nhau.
Điểm mới trong công trình nghiên cứu là đạt được sự kết hợp độc đáo giữa lý thuyết với thực nghiệm trong quá trình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật điều khiển thông minh vào lĩnh vực hàng hải và khai thác tàu biển. Công trình này lần đầu tiên đã xác định yếu tố lớn nhất ảnh hưởng tới lượng tiêu thụ nhiên liệu cùng sự kết hợp hiệu quả và sáng tạo trong nghiên cứu phương pháp để tối ưu lượng nhiên liệu tiêu thụ trên đội tàu. Công trình đề xuất được những điểm mới khi khai thác các ưu điểm từ lý thuyết điều khiển gom nhóm mờ trong kỹ thuật thông tin - điều khiển kết hợp với chiến lược quản lý hiệu quả trong hệ thống quản lý năng lượng, qua đó áp dụng thành công vào lĩnh vực hàng hải và khai thác tàu biển.
Đóng góp nổi bật của công trình là lần đầu tiên đề xuất mới hệ thống quản lý hiện đại được triển khai áp dụng cho những nhà quản lý tàu biển, các công ty vận tải biển ở Việt Nam. Hệ thống này thực hiện phân tích dữ liệu gồm tốc độ gió, chiều cao sóng, tốc độ tàu, quãng đường di chuyển và tốc độ trục, giúp đánh giá tải trọng của tàu một cách tối ưu, hạn chế những rủi ro không đáng có. Hệ thống được coi là nhân tố đánh giá hiệu quả năng lượng cho đội tàu biển dựa trên lượng hàng hóa chuyên chở tại mỗi chuyến đi của tàu. Lượng hàng hóa này thay đổi tùy thuộc vào kế hoạch chạy và tuyến đường đi của tàu. Khi đó, nghiên cứu đánh giá các yếu tố trọng tải của tàu cùng với thay đổi lượng hàng hóa tại mỗi chuyến đi khác nhau để đưa ra quyết định hỗ trợ quản lý tàu biển. Ngoài ra, các dữ liệu phân tích từ hệ thống giúp người khai thác tiêu thụ nhiên liệu động cơ dầu diesel một cách hợp lý.
Kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao, sẽ giúp các nhà quản lý tàu, công ty vận tải biển tiết kiệm và quản lý hiệu quả nhiên liệu sử dụng cho đội tàu, đồng thời giảm thiểu lượng khí xả phát thải từ khai thác tàu, đảm bảo giảm thiểu khí xả theo quy định trong công ước quốc tế về ngăn ngừa ô nhiễm khí xả từ khai thác tàu.
Tuy nhiên theo TS. Trần Tiến Anh, việc ứng dụng cũng gặp một số khó khăn như hiện nay nhiều đội tàu, chủ tàu vẫn áp dụng phương pháp quản lý truyền thống là dựa vào hoàn toàn kinh nghiệm khai thác của thuyền trưởng, máy trưởng. Do đó, cần thêm thời gian để áp dụng và triển khai kết quả nghiên cứu. Ngoài ra, cần có nhiều hơn nữa các chính sách khuyến khích áp dụng triển khai những nghiên cứu có tính ứng dụng thực tế cao vào ngành hàng hải.
Tin, ảnh: Hoàng Quỳnh
