Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Skibe i Den Engelske Kanal har den højeste svovlkrænkelse i Nordeuropa

Emissioner fra skibstrafik overvåges ved hjælp af fysisk/kemisk analyse gennem en "sniffer" på Øresundsbroen. Kredit:Jörg Beecken

Forskere ved Chalmers University of Technology har vist, at mellem 87 og 98 procent af skibene overholder de strengere regler for svovlemissioner, der blev indført i Nordeuropa i 2015. De laveste overholdelsesniveauer blev observeret i den vestlige del af Den Engelske Kanal og i midt i Østersøen.

Det højeste tilladte svovlindhold i forsendelsesbrændstof blev drastisk reduceret i slutningen af ​​2014 for fartøjer, der sejlede i det nordeuropæiske svovlemissionskontrolområde (SECA) - fra 1,00 til 0,10 procent. Inden de strengere regler blev implementeret, svovlemissioner fra skibsfarten blev skønnet at forårsage for tidlige dødsfald på 50, 000 europæere hvert år, fordi svovl danner partikler, der fejes ind i landet af vinden.

Forskere ved Chalmers University of Technology, Sverige, har udviklet en banebrydende metode til fjernovervågning af emissioner fra havfartøjer som de har brugt til at undersøge virkningerne af de nye regler. Arbejdet er udført gennem Miljøstyrelsen og EU -projekterne Compon og Envisum.

Nogle af målingerne blev foretaget med et fly, der flyver over Danmark, Den Engelske Kanal og midten af ​​Østersøen, mens andre brugte faste målestationer i tilgangen til Göteborg, Sverige, på Øresundsbroen (mellem København og Malmø) og på Storebæltsbroen i det centrale Danmark.

Johan Mellqvist, professor i optisk fjernmåling, leder arbejdet på Chalmers. "Vi kan se forskelle i, hvordan reglerne følges afhængigt af, hvem der ejer skibene, "siger han. Mens langt de fleste skibe overholder reglerne, et par rederier synes gentagne gange at bruge brændstof, der ikke overholder kravene.

"Andre mønstre, vi kan se, er, at fartøjer, der kun sjældent kommer i disse farvande, overtræder reglerne oftere. det er mere almindeligt, at fartøjer udsender overdreven svovl, da de forlader SECA frem for på vej ind, når de risikerer inspektion om bord. Nogle skibe, der har installeret reduktionsteknik til svovl, såkaldte skrubber, er blevet observeret med høje niveauer ved flere lejligheder. "

En anvendelse af fjernmåling er at rådgive havnemyndighederne om, hvilke skibe de skal vælge til inspektion af brændstof om bord. Sådanne inspektioner er en forudsætning for at tage juridiske skridt mod regelbrudtere. For nylig, den norske søfartsstyrelse idømte et skib en bøde på 600 kr. 000 (ca. EUR 63, 000) for manglende overholdelse. Dette blev opdaget af Storebælts målestation og rapporteret til de norske myndigheder.

Optisk registrering af svovlemissioner med fly i Göteborg Havn. Dette giver en indledende grov indikation af, at et fartøj frigiver for meget svovl; resultaterne skal derefter bekræftes med en fysisk/kemisk analyse. Fartøjet i filmen bryder ikke reglerne, fordi optagelsen blev foretaget, før svovlregulativerne blev skærpet. Kredit:Niklas Berg og Johan Mellqvist

"Generelt, fartøjerne transporterer både svovlolie med lavt svovlindhold og den billigere svovlolie om bord, "Mellqvist siger." Hvis de skifter brændstof i god tid før de passerer målestationerne, de bliver ikke fanget. Derfor er luftovervågning overlegen. Det viser, hvor meget fartøjerne rent faktisk udsender, når de er ude på havet og ikke ved, at de bliver overvåget. "

Luftundersøgelserne viser, at 13 procent af skibene i den vestlige del af Den Engelske Kanal, nær SECA -grænsen, var i strid med svovlregulativerne i september 2016. For fartøjer rundt omkring i Danmark, det tilsvarende tal er 6 til 8 procent, afhængig af tidsperiode. De faste målestationer ved indflyvningen til Göteborg, på Øresundsbroen og Storebæltsbroen viser, at mellem 2 og 5 procent af de forbigående skibe bruger brændstof, der ikke overholder kravene. Dette kan sammenlignes med inspektioner om bord, der viser manglende overholdelse af omkring 5 procent af fartøjerne i havn. Dette kan indikere, at nogle skibe skifter til kompatible brændstoffer for sent (når de kommer ind i SECA) eller skifter til ikke-kompatible brændstoffer for tidligt (når de forlader SECA), mens de sigter mod overensstemmelse på de faste stationer, hvor de forventer at blive observeret.

"Der er et stærkt økonomisk incitament for rederier til at fortsætte med at bruge det forbudte svovlholdige brændstof, "Mellqvist siger." F.eks. de kan spare omkring 100, 000 euro ved at bruge det billigere, svovlholdigt brændstof på en enkelt rundtur mellem Storbritannien og Skt. Petersborg. Hele denne rejse ligger inden for SECA. "

På fredag, 23. marts Johan Mellqvist vil præsentere skibsovervågningsarbejdet på det 19. internationale miljøforum "Baltic Sea Day" 2018 i Sankt Petersborg, beskriver resultater fra overvågningsflyvninger sidste sommer midt i Østersøen. De foreløbige resultater viser, at overholdelsesgraden var 88 procent, som er lavere end i den vestlige del af Østersøen.

Metoden, som Chalmers -forskerne har udviklet, er baseret på en kombination af etablerede teknologier, der er blevet forfinet og tilpasset. De omfatter optisk fjernmåling, fysisk/kemisk analyse ved hjælp af en "sniffer" og overvågningsfartøjer ved hjælp af et automatisk identifikationssystem (AIS). Ud over svovl, systemet kan analysere marine emissioner af nitrogenoxider og partikler, for hvilke reglerne også er blevet skærpet for shippingbranchen de seneste år.

Metoden var helt unik, da den kom, og det vinder frem i branchen. For eksempel, Chalmers -teamet har bygget et luftovervågningssystem til overvågning af luftforurening i Belgien. De har også gennemført et pilotprojekt i Los Angeles og opretholder regelmæssige kontakter med Kina, hvor detektionsteknikken er ved at blive implementeret.

Indersiden af ​​det svovldetekterende fly. Snifferen er den store kasse til venstre. Kredit:Johan Mellqvist

Svovlemissioner er frem for alt et sundhedsproblem, men i Norden, hvor grundfjeldet har lavt kalkindhold, de bidrager også til forsuring i søer og vandveje. Siden 2015 har Østersøen, Kattegat, Skagerrak, Nordsøen og Den Engelske Kanal har udgjort et svovlemissionskontrolområde, hvor forsendelsesbrændstof ikke må indeholde mere end 0,1 procent svovl. Resten af ​​EU følger reglerne fastsat af FN's Internationale Søfartsorganisation, IMO, hvilket vil reducere det maksimalt tilladte svovlindhold i forsendelsesbrændstof fra de nuværende 3,5 procent til 0,5 procent på verdensplan i 2020.

Reduktion af svovlemissioner er meget dyrt for rederier, uanset hvordan de vælger at opfylde kravene. Der er flere alternativer:

  • Drev skibe med den betydeligt dyrere svovlholdige tunge fyringsolie (HFO).
  • Installation af skrubber om bord for at reducere svovlemissioner i den nødvendige grad.
  • Skifte brændstof helt, for eksempel til flydende naturgas (LNG) eller methanol, som færgeselskabet Stena Line nu tester på et par af sine skibe.

Forskningen

Resultaterne stammer fra målinger, som Chalmers -forskerne foretog på vegne af Miljøstyrelsen og det nyligt afsluttede EU -overensstemmelsesovervågningsprojekt Compmon. Rapporten fra Compmon blev offentliggjort i slutningen af ​​december 2017 (http://dx.doi.org/10.17196/CompMon.001 og http://dx.doi.org/10.17196/CompMon.002)

EU -projektet Envisum undersøger i øjeblikket de sundhedsmæssige fordele, som de nye regler skaber i landene omkring Østersøen. Chalmers University of Technology, Göteborgs universitet og Göteborgs by er nogle af deltagerne. Projektet fokuserer især på sundhedseffekter i Göteborg, Sankt Petersborg og Gdynia-Gdansk-nogle af de største havne i området, som er centralt placeret i deres respektive byer.