本报讯（记者 许琦敏）一艘30万吨超大型油轮的油耗下降2%，一年能节省多少燃油？减少多少碳排放？答案是至少节省燃油300吨，相当于减少二氧化碳排放900吨，仅直接经济效益就逾百万元。而做到这一点，只需在油轮螺旋桨上敷设仿海豚皮肤的蒙皮即可。
      
       日前，记者从中国科学院宁波材料技术与工程研究所获悉，该所研究人员通过人工合成方法，制备出具有类似海豚皮特征的人造材料，并将其巧妙制成蒙皮，应用于巨型油轮的螺旋桨表面。
      
       近日，国际上首艘安装仿生蒙皮螺旋桨的30万吨超大型油轮顺利靠泊泉州港码头，完成了多航次、长航时、多海域的节能数据收集。经过长达200天、里程逾3.5万海里的3个航次原油运输任务的实测后证实，该油轮实船油耗数据显示下降约2%。
      
       目前超90%的全球贸易通过海运完成，是能源消耗大户。据国际能源机构（IEA）数据显示，海运业的能源消耗量在全球能源消耗总量中占比约为9%，二氧化碳排放量占全球总量的3%。因此，突破大型船舶的节能减排关键技术，对实现“双碳”目标具有重要意义。
      
       船舶航行过程中，其能源消耗主要用于驱动螺旋桨产生推力，从而克服船体与水之间的阻力，推动船只前行。一般船用发动机在驱动螺旋桨旋转时候，能耗的约70%转化为推力，约15%消耗于螺旋桨剪切水做功，剩余约15%则消耗于螺旋桨反推力对水做功。若能降低这些阻力，就可有效节省船舶的能耗。
      
       科研人员注意到，海豚、鲨鱼等海洋生物之所以在海里游动时受到水的阻力极低，主要得益于其表面的微结构、柔弹性和表面黏液分泌特性。例如，海豚表皮在水流作用下，能产生微涡流，将水流与表皮的滑动摩擦转变为滚动摩擦，再结合表皮黏液的润滑特性，就能有效降低水流的阻力。
      
       于是，在中国工程院院士薛群基的布局下，宁波材料所海洋关键材料重点实验室王立平研究员和曾志翔研究员带领研究团队，从多年前就开始了表界面仿生滑移材料与海洋航体减阻方面的研究工作。
      
       对于人造的仿生减阻材料而言，表面微结构和柔弹性易于实现，但要模仿海豚表皮长期黏液分泌的特性，则相对比较困难。不过，“类液态”材料有效解决了这一问题。所谓“类液态”材料，即在固体有机物分子内部接枝了高度柔性分子刷，从而使这种材料表现出一定液体特征。
      
       利用这种既能保持固体材料的强度，又能达到类似于“黏液”滑移特征的材料，研究团队研制出了类似海豚皮肤的仿生蒙皮。他们与中远海运能源股份有限公司开展联合攻关，为这种船用仿生柔性减阻材料在实船应用前取得了中国船级社产品认证，满足控制船舶有害防污底系统国际公约（AFS公约）要求，并将这种蒙皮装上了巨型油轮。
      
       据悉，该减阻材料将有计划地推广至中远海能旗下的100余艘油轮船队，未来还将向远洋及内河运输等全行业推广应用。