Nacrt:Emisije iz pomorskog prometa

Ovo je nacrt članka koji svatko može uređivati. Članak u glavnom imenskom prostoru mora zadovoljavati kriterije, imati nepristrano gledište i navedene izvore. Sav sadržaj mora poštovati smjernicu o životopisima živih osoba, biti provjerljiv, enciklopedijske prirode i slobodnih autorskih prava. Članak mora biti pisan hrvatskim jezikom, wikipedijskim stilom i mora sadržavati wikipoveznice i kategorije. Nakon što su svi preduvjeti zadovoljeni i članak je sadržajno dovršen, postavite zahtjev za premještanje stranice u glavni imenski prostor. Članci s ovim predloškom za koje se nakon duljeg vremena utvrdi da ne zadovoljavaju osnovne uvjete o sadržaju vjerojatno će biti izbrisani. Predložak mogu ukloniti samo administratori. Zadnja izmjena: Argo Navis (razgovor | doprinosi) prije 13 mjeseci. (osvježi) Nacrt nije uređivan dva mjeseca pa je stavljen u kategoriju za brisanje. Nacrte koji ne zadovoljavaju uvjete za brzo brisanje potrebno je predložiti za brisanje predloškom {{Brisati}}, a brisanje raspraviti u Raspravama o brisanju.

Emisije iz pomorskog prometa

Sadržaj članka ili odjeljka izgleda kao strojni prijevod. (Rasprava) Popravite članak ispravljanjem netočnih prijevoda i konstrukcija koje ne pripadaju hrvatskom jeziku. (pomoć)

Emisije iz pomorskog prometa prvenstveno su uzrokovane emisijom stakleničkih plinova i onečišćujućih tvari u atmosferu tijekom plovidbe motornih brodova. Brodske emisije sadrže različite vrste onečišćujućih tvari: između ostalog, sumporne okside (SO _x ), dušikove okside (NO _x ), ugljični dioksid (CO ₂ ), čestice čađe, čestične tvari. Koncentracija emitiranih onečišćujućih tvari ovisi o korištenim gorivima, trenutno se uglavnom koristi teško loživo ulje (HFO). Osim toga, brodski ispušni plin također sadrži teške metale, pepeo i sediment.

Pomorstvo je odgovorno za emisiju oko milijardu tona ugljičnog dioksida diljem svijeta, što je ekvivalentno 3 posto ukupnih emisija CO ₂ koje je uzrokovao čovjek. Također uzrokuje oko 15 posto globalnih emisija dušikovog oksida i 13 posto emisija sumpornog dioksida, a trend je u porastu. To je povezano s ekološkom i zdravstvenom štetom, osobito u jako zagađenim lučkim gradovima ili gradskim područjima u blizini lučkih područja, gdje su emisije brodova glavni izvor onečišćenja. Kako bi se smanjile emisije onečišćujućih tvari u brodskom prometu, u nekim se slučajevima koriste sustavi za naknadnu obradu ispušnih plinova ili se sve više koriste goriva s niskim sadržajem sumpora (MDO) ili goriva s niskim emisijama kao što je ukapljeni prirodni plin (LNG). Brodovi su također odgovorni za ispuštanje tekućeg i krutog otpada u more.

Međunarodna područja kontrole emisija za brodarstvo i udio brodarstva u ukupnim emisijama Izvor: Ocean Atlas 2017.

Pomorsko brodarstvo

Goriva

Razne vrste teškog loživog ulja (MFO; engleski "marine residue oil") uglavnom se koriste kao gorivo u vojnom i komercijalnom pomorskom brodarstvu. Na sobnoj temperaturi (20 °C) ima visoko viskoznu konzistenciju (kinematička viskoznost od oko 1.500-10.000 mm²/s, ovisno o vrsti) s gustoćom do 1,01 kg/l. Da bi se mogao pumpati, mora biti zagrijen na 40 do oko 50 °C. Za ubrizgavanje u komoru za izgaranje motora, MFO je postavljen na 130-140 °C zagrijano (odgovara 8 do 15 mm²/s). Slične vrijednosti vrijede za rad pomoćnog kotla i rad kotla na parobrodima. Teško ulje sadrži do 2,5 posto nezapaljivih komponenti. Obično se prije spaljivanja prvo voda, a zatim krute komponente (fine tvari, sedimenti iz asfaltena) uklanjaju (taložnici i dnevni spremnici, separatori, filtri ) i zbrinjavaju kao otpad, tzv. mulj, skupljen u spremnicima. Ostaci se moraju odložiti na kopno u skladu s pravilima MARPOL konvencije.

Emisije

Dušikovi oksidi nastaju procesima izgaranja u brodskim motorima; oni su djelomično odgovorni za stvaranje prizemnog ozona i kisele kiše. Emisije sumpornog dioksida (SO ₂ ) i dušikovih oksida (NO _x ) s brodova uključuju porijeklo kiselih oborina i vrlo sitne čestice (čestice čađe) koje mogu biti štetne za zdravlje. Emisije NO _x i emisije VOC (VOC = hlapljivi organski spojevi) doprinose stvaranju prizemnog ozona, koji može biti štetan za zdravlje i okoliš. Emisije NO _x posebno doprinose ekološki štetnoj eutrofikaciji vode. Emisije CO ₂ doprinose klimatskim promjenama, emisije halogeniranih ugljikovodika napadaju ozonski omotač.

Američka pomorska i atmosferska agencija NOAA ( National Oceanic and Atmospheric Administration ) objavila je studiju 2012. godine prema kojoj pretvorba s teškog loživog ulja na brodski dizel s niskim sadržajem sumpora i manja brzina krstarenja ( slow steaming ) značajno smanjuju emisije broda (mjerni objekt Margrethe Mærsk ). Mjerenja ispušnih plinova s prekooceanskog broda pokazala su da se broj zagađivača značajno smanjio nakon prelaska na gorivo s niskim sadržajem sumpora: poboljšanja od oko 90 izmjereni postotak. Emisija čestica čađe štetnih za klimu smanjena je za više od 40 postotak.

Većina kontejnerskih brodova, naftnih tankera, teretnih brodova, brodova za krstarenje pokreće teško dizel gorivo. Svjetska flota od oko 90.000 brodova spaljuje oko 370 milijuna tona goriva godišnje i 2017 proizvela je 20 milijuna tona sumpornog oksida. Studija Njemačke unije za očuvanje prirode kaže da petnaest najvećih svjetskih brodova ispušta toliko sumpor dioksida kao 750 milijuna automobila. Provjera činjenica od strane ZEIT-a učinila je kontradikciju u ocjeni vidljivom u medijima na njemačkom jeziku. Kako bismo pravilno klasificirali visoke emisije sumpornog dioksida, moramo uzeti u obzir da su zakonska ograničenja za goriva za kopnena vozila puno stroža jer se emisije kopnenih vozila emitiraju mnogo bliže ljudima. Račun također više nije ažuran budući da je ograničenje udjela sumpora u brodskom gorivu smanjeno s 3,5 posto na 0,5 posto od 2020. godine (samo 0,1 posto u Sjevernom i Baltičkom moru).

Posljedice

Oštećenje zdravlja

Brodovi ispuštaju velik broj onečišćivača zraka, posebice sumpornih oksida, koji imaju štetne učinke na zdravlje, dovodeći do prerane smrti, npr.kardiovaskularnim problemima ili rakom pluća i bolestima poput astme. 2018. brodski promet uzrokovao je oko 400 000 preuranjenih smrti i oko 14 milijuna slučajeva astme kod djece. Kad bi se sadržaj sumpora u brodskim gorivima smanjio s 3,5 na 0,5 posto, kako je predložila Međunarodna pomorska organizacija (IMO) za 2020., broj smrtnih slučajeva i slučajeva bolesti mogao bi se smanjiti za 34 odnosno 54 posto, na oko 250.000 preuranjenih umrlih i 6,4 milijuna slučajeva astme kod djece. Daljnje pooštravanje graničnih vrijednosti goriva moglo bi dodatno smanjiti zdravstvene probleme.

O izravnim učincima brodskih ispušnih plinova na ljudsko zdravlje prvi put se govorilo 1970-ih. Pretpostavlja se da sitne čestice čađe povećavaju rizik od raka, slično učincima ugljene prašine na rudare ( pneumokonioza rudara ). U lipnju 2012. godine Svjetska zdravstvena organizacija objavila je da čestice čađe iz dizelskih motora definitivno imaju kancerogeni učinak. Šef pulmološke medicine u Sveučilišnoj bolnici Würzburg, Michael Schmidt, rekao je 2012.: "Izuzetno fine čestice čađe izuzetno su opasne za ljudsko zdravlje. Prodiru duboko u pluća, gdje mogu uzrokovati astmu, alergije, kardiovaskularne bolesti, bolesti dišnog sustava, pa čak i rak. Industrija krstarenja također mora djelovati što je brže moguće i značajno smanjiti onečišćenje zraka svojih brodova. Njemački kemičar i stručnjak za okoliš Axel Friedrich 2014.: "Trebalo je 20 godina da WHO klasificira ove ispušne plinove kao kancerogene. Zato što su lobističke skupine radile protiv toga. I dugo vremena, činjenica da su ovi okidači srčanog udara jedva prolazila, čak iu profesionalnom svijetu.

Onečišćenje zraka na moru

Emisije onečišćujućih tvari u more uzrokovane brodskim prometom povećavaju rizik od zakiseljavanja oceana. Za to su prvenstveno odgovorne ugljična kiselina iz emisija CO ₂ i sumporna kiselina iz sumpornog dioksida. Znanstvenici predviđaju da će se zakiseljavanje povećati za oko 17% do 2100. godine. Taj proces od industrijalizacije napreduje sve brže i brže. Veliki dijelovi Baltičkog mora već su mrtvi i više ne nude nikakvo stanište za životinje.

Onečišćenje zraka u lukama

Onečišćenje zraka uzrokovano brodskim emisijama posebno je vidljivo u lučkim gradovima. Čak i u lučkim gradovima, gdje su brodarske tvrtke sada prisiljene koristiti goriva koja su manje štetna za okoliš, još uvijek se mogu izmjeriti visoke emisije s brodova. Kako bi se smanjile emisije tijekom čekanja u luci, opskrba električnom energijom s obale je prikladna mjera, posebno za trajekte i brodove za krstarenje. Međutim, to uključuje investicijske troškove za luke, mjere standardizacije i druga pitanja opskrbe.

Primjeri mogućih smanjenja emisija

Alternativna goriva u pomorstvu

Kao srednjoročna do dugoročna zamjena za teško loživo ulje i dizel za brodove, ukapljeni prirodni plin (LNG) je najpraktičnije rješenje, budući da je gorivo relativno lako dostupno i može se dobiti iz električne energije elektrolizom ( power-to- plin ). U 2013. već je više od 100 trgovačkih brodova na LNG plovilo svjetskim oceanima. Korak po korak, luke grade potrebnu infrastrukturu, a brodovlasnici već sve više opremaju nove brodove LNG-om ili Motor na dva goriva isključen. Međutim, ukapljeni prirodni plin, koji se uglavnom sastoji od metana, problematičan je kao alternativno gorivo u motorima zbog klizanja metana. Oko 2 posto metana ne izgara i ulazi u atmosferu kao staklenički plin. Metan je otprilike 20 do 25 puta štetniji za klimu od CO ₂, stoga je njegova upotreba u motorima štetnija za klimu od dizela. Ovaj problem se ne bi trebao pojaviti kod nekih 2-taktnih motora.

S druge strane, za amonijak se kaže da je dobro alternativno gorivo.

Tehnologija filtera

Preko 90 posto emisija dušikovih oksida može se spriječiti pomoću SCR katalizatora. Prema Odjelu za urbani razvoj i okoliš, emisije brodova u Hamburgu 2008. ili 2009. emitirale su oko 38 posto dušikovog oksida.

Njemačka brodarska tvrtka Braren koristi SCR katalizator (naknadna obrada ispušnih plinova dodavanjem uree ) na tri višenamjenska teretna broda . Ovaj SCR katalizator smanjuje emisije dušikovih oksida, neizgorjelih ugljikovodika (HC), čađe i buke. Sustave je isporučio Siemens. Siemens je ovu tehnologiju razvio za kopnene elektrane i nazvao ju je SINOx. U upotrebi oko 80 sustava. Bunkerira se samo gorivo s niskim sadržajem sumpora ( teško ulje ) s udjelom sumpora od 0,6 posto do 0,9 posto. Sadržaj sumpora u redovno korištenom Bunkeru-C je između 1 i 4,5 posto, s prosjekom od 2,5 posto.

Krajem 2009. godine na Timbusu, brodu brodarske tvrtke Braren, instaliran je sustav za odsumporavanje kako bi se sustav testirao u moru. Ovdje se, kao dio istraživačkog projekta Tehničkog sveučilišta Hamburg-Harburg i Couple Systems GmbH, provode istraživanja stvarnih brodskih operacija za odsumporavanje. Riječ je o "suhom postupku" koji se dokazao u kopnenim elektranama. Dvije druge metode u brodskoj tehnologiji nazivaju se "mokrim metodama", rade sa slatkom ili morskom vodom.

Početkom 2010. godine proizvođač Alfa Laval Aalborg BV instalirao je sustav odsumporavanja temeljen na mokrom sustavu na brodu Tor Ficaria danske brodarske tvrtke DFDS Tor Line. Ovaj hibridni sustav može raditi sa slatkom ili slanom vodom. Mokri pročistač čisti ispušne plinove koji prolaze kroz glavni motor MAN B&W 9L60MC-C (ukupna snaga oko 21 Megavat).

Ugradnja sustava za odsumporavanje na višenamjenskom teretnom brodu Timbus

Prelazak s loživog ulja na brodski dizel

Tehnički najjednostavniji način je zamijeniti loživo ulje onim s udjelom sumpora od 0,5 posto ( en. 'Low Sulfur Fuel' ). Teško ulje može se koristiti u elektranama na naftu i ugljen s filtrima za proizvodnju električne energije i topline na ekološki prihvatljiviji način. Od siječnja 2020. sadržaj sumpora iznosi 0,5<span typeof="mw:DisplaySpace" id="mwAWE"> </span>% za pomorska plovila diljem svijeta.

Pretvorba u ukapljeni prirodni plin (LNG)

Druga mogućnost je konverzija to jest novogradnja brodova na ukapljeni prirodni plin (LNG). Uz visoke investicijske troškove za LNG pogone, trenutno je problematična dostupnost u lukama. Brodovi koji plove isključivo u obalnim vodama, kao što je prva njemačka LNG novogradnja Helgoland, koriste LNG i imaju motore na dva goriva u slučaju da posustane opskrba LNG-om, jer u Njemačkoj još uvijek ne postoji luka s kopnenim LNG opskrbom. Ukapljeni plin za punjenje brodova stoga se dovozi cestovnim cisternama ili tankerima iz nizozemskih ili belgijskih luka. Od 2019., opskrba LNG-om u luci Hamburg obavljat će se kamionom iz Nizozemske i ukrcavati na brodove s LNG teglenicom ili sustavom kontejnera. U kontejnerskim brodovima, međutim, LNG sustav zahtijeva prostor koji je inače dostupan za oko 400 kontejnera.

LNG hibridna teglenica u Hamburgu

Literatura

• Thomas Wägener: Brodovlasnici moraju improvizirati. U: Hansa, broj 6/2016, ISSN 0017-7504, str 46/47.

Vanjske poveznice

• Web stranica Inicijative svjetskih luka za klimu (WPCI) s obale
• Status Bundestaga s alternativama emisijama u pomorstvu - Znanstvena služba, svibanj 2019.