环顾你的客厅或办公室：你视线范围内的几乎所有东西可能都进行过国际旅行。你的 iPod。你贝蒂阿姨送你生日礼物台灯。你婴儿的尿布。你脚下的地毯。这些东西很可能都在一个 8 英尺宽、8.5 英尺高、20 英尺长的集装箱的黑暗空间里跨越了至少一片海洋，与世界上 4500 艘集装箱船上的多达 10999 个其他集装箱堆叠在一起。
这些四分之一英里长的船只效率惊人。一艘船可以运输相当于 44 英里长货运列车的货物。“如果没有集装箱船，我们就不会有我们所知的全球贸易，”世界航运理事会副会长安妮·卡佩尔说。
货船的概念是由北卡罗来纳州的卡车运输企业家马尔科姆·麦克莱恩构想的，他为一艘油轮配备了通用集装箱，可以直接从船上转移到卡车上，而无需拆箱。他的船“理想 X”号在改造后于 1956 年 4 月 26 日完成了它的处女航，载有 58 个集装箱。自那时以来，该行业发展迅猛。去年，约有 1.41 亿个集装箱被装上船。
尽管取得了所有这些成功，集装箱船再次面临转型。一个原因是高昂的石油成本；一艘大型集装箱船现在在为期 28 天的跨太平洋往返航程中会燃烧价值超过 300 万美元的燃料。污染也是一个令人担忧的问题：航运产生了全球 3% 的二氧化碳排放，与航空业相似，同时还有大量的颗粒物和二氧化硫。按目前的增长速度，到 2050 年，航运的二氧化碳排放量将翻一番。
船只传播的不仅仅是烟雾。最近在北美水域爆发的非本土斑马贻贝很可能是由船只在压载水中携带贝类引起的。压载水还传播了霍乱，并可能导致了 1991 年南美洲的疫情。“海运业正面临一些问题，”卡佩尔说。“我们将需要新技术来解决这些问题。”
以下是三个创新想法，可以使船舶更清洁、更高效，并减少对环境的破坏。
SkySails 早在马尔科姆·麦克莱恩的第一艘货船驶入公海之前，贸易商们就已经张开船帆，让风将他们带过海洋。随着近期石油价格的急剧上涨，这种古老、低技术含量的海洋旅行方式正在被一家名为 SkySails 的德国公司进行超大号改造。
从理论和功能上讲，SkySail 与其帆布祖先并没有太大区别。它仍然是帆，只是一个非常、非常、非常大的帆——大到足以帮助货船在水面上航行。SkySail 原型机去年冬天完成了首次跨大西洋航行，面积达 1700 平方英尺，可以升到海面 1000 英尺高，以捕捉海浪上方持续强劲的风。
这种高空巨物的优势可以用两个词概括：节省燃料。
“在有利的风力条件下，我们看到了 50% 的油耗降低，”SkySails 的创始人斯特凡·弗拉格说，他十几岁时就构想了这个概念。由于风帆可以轻松地添加到现有船舶上，弗拉格相信随着燃料价格的持续上涨，航运公司将采用这项技术。
目前，SkySail 仅适用于航速相对较慢的船舶，如油轮、渔船和普通货船，航速在 10 到 18 节之间。现代集装箱船航速要快得多，约为 25 节，但弗拉格有一个愿景：“我们计划将风筝面积翻倍，这将使更大、更快的船舶也能利用这项技术。”继续航行吧。
生态压载水 保持船舶稳定需要大量的重量。有些船在甲板下的巨大压载水舱中装载数百万加仑的海水。随着这些水，植物、动物、细菌和病毒也随船在全球移动，在船舶根据不断变化的载荷倾倒压载水时被排放到各地。
工程师迈克尔·帕森斯（Michael Parsons），最近从密歇根大学海军建筑与海洋工程系退休，开发了一种更好的系统，通过允许当地海水流过船体水线以下整合的两组开放式通道（从船首到船尾），消除了外来水排放的危险。水压的自然差异不断冲刷通道，同时为任何给定载荷提供最佳的压载稳定性。最好的部分是：由于水持续流动，它永远不会被排放到离其取入地很远的地方。
到目前为止，帕森斯只在一艘 16 英尺的模型船上展示了这项技术；还没有公司采纳他这种激进的新方法。“这是一个很大的承诺，”帕森斯承认。“有人需要围绕这个设计建造一整艘船。”这可能很快就会发生。帕森斯的系统每吨货物可以节省高达 2 美元——这将迅速累积起来。
混合动力拖船拖船可能看起来像是另一个时代的东西，但它们在海洋运输中扮演着至关重要的角色，因为它们将大型船只推、拉、顶入（并驶出）港口狭窄的空间。鉴于这种要求苛刻的间歇性工作，拖船是电动柴油混合动力推进系统——混合动力汽车的重型亲戚——的完美试验场，最终可能会扩展到航运业的每个角落。
“与在开阔水域中大部分时间都在全速航行的船只相比，拖船有高达 80% 的时间处于怠速状态，”通用电气海洋和固定动力部门负责人约翰·马尼森说。“这种负载曲线与混合动力系统完美兼容。”通用电气与海洋工程公司 C-MAR 正在开发的混合动力系统类似于即将推出的雪佛兰 Volt 汽车，该车使用电动机作为主要驱动力，并带有一个小型内燃机为电量不足的电池充电。
马尼森认为混合动力技术也适用于其他类型的船舶，包括海上供应船以及通过沿海和内河航道运输货物的船只。
目前，通用电气对其系统最关键的部件，电池和控制系统保持沉默。马尼森只会说，该公司正在接近一种能够满足三个关键标准的电池：管理电力以匹配拖船负载，在恶劣天气下运行，以及管理在重负荷使用中产生的过热。
通用电气预计将在 2009 年底前推出混合动力拖船，但其广泛的成功可能更多地取决于它能否应用于现有船舶，而不是技术本身的效果如何。
