science >> Wetenschap >  >> Natuur

Schepen in het Engelse Kanaal hebben het hoogste percentage zwavelovertredingen in Noord-Europa

Emissies van het scheepvaartverkeer worden gemonitord met behulp van fysische/chemische analyse via een "sniffer" op de Oresund-brug. Krediet:Jörg Beecken

Onderzoekers van de Chalmers University of Technology hebben aangetoond dat tussen de 87 en 98 procent van de schepen voldoet aan de strengere regels voor zwavelemissies die in 2015 in Noord-Europa zijn ingevoerd. De laagste nalevingsniveaus werden waargenomen in het westelijke deel van het Kanaal en in het midden van de Oostzee.

Het hoogst toegestane zwavelgehalte in scheepsbrandstof is eind 2014 drastisch verlaagd voor schepen die varen in de Noord-Europese Sulphur Emission Control Area (SECA) - van 1,00 naar 0,10 procent. Voordat de strengere regels werden ingevoerd, de zwavelemissies van de scheepvaartindustrie veroorzaakten naar schatting de vroegtijdige dood van 50, 000 Europeanen per jaar, omdat zwavel deeltjes vormt die door de wind landinwaarts worden meegesleurd.

Onderzoekers van de Chalmers University of Technology, Zweden, een baanbrekende methode hebben ontwikkeld voor het op afstand monitoren van emissies van zeeschepen, waarmee ze de effecten van de nieuwe regelgeving hebben onderzocht. Het werk is uitgevoerd via de Deense Environmental Protection Agency en de EU-projecten Compmon en Envisum.

Sommige metingen zijn gedaan met een vliegtuig dat boven Denemarken vloog, het Engels Kanaal en het midden van de Oostzee, terwijl anderen vaste meetstations gebruikten in de nadering van Göteborg, Zweden, op de Oresund-brug (tussen Kopenhagen en Malmö) en op de Grote Beltbrug in Midden-Denemarken.

Johan Mellqvist, hoogleraar optische teledetectie, leidt het werk bij Chalmers. "We kunnen verschillen zien in de manier waarop de regels worden gevolgd, afhankelijk van wie de eigenaar is van de schepen, " zegt hij. Hoewel de overgrote meerderheid van de schepen zich aan de voorschriften houdt, een paar rederijen lijken herhaaldelijk niet-conforme brandstof te gebruiken.

“Andere patronen die we kunnen zien, zijn dat schepen die maar zelden in deze wateren komen vaker de regels overtreden. het komt vaker voor dat schepen overmatig zwavel uitstoten wanneer ze de SECA verlaten in plaats van op weg naar binnen, wanneer zij een inspectie aan boord riskeren. Sommige schepen die een verminderingstechniek voor zwavel hebben geïnstalleerd, zogenaamde scrubbers, zijn bij meerdere gelegenheden met hoge niveaus waargenomen."

Een gebruik van teledetectie is om havenautoriteiten te adviseren welke schepen ze moeten selecteren voor brandstofinspecties aan boord. Dergelijke inspecties zijn een voorwaarde voor het ondernemen van juridische stappen tegen regelovertreders. Onlangs, de Noorse Maritieme Autoriteit heeft een schip een boete van NOK 600 opgelegd, 000 (ongeveer EUR 63, 000) wegens niet-naleving. Dit werd gedetecteerd door het meetstation van de Grote Belt en gerapporteerd aan de Noorse autoriteiten.

Optische detectie van zwavelemissies per vliegtuig in de haven van Göteborg. Dit geeft een eerste ruwe indicatie dat een schip te veel zwavel afgeeft; de resultaten moeten dan worden bevestigd met een fysisch/chemische analyse. Het schip in de film overtreedt de regels niet, omdat de opname is gemaakt voordat de zwavelregelgeving werd aangescherpt. Krediet:Niklas Berg en Johan Mellqvist

"In het algemeen, de schepen hebben zowel laagzwavelige stookolie als de goedkopere hoogzwavelige olie aan boord, ', zegt Mellqvist. 'Als ze ruim voor het passeren van de meetstations van brandstof wisselen, ze laten zich niet vangen. Daarom is monitoring vanuit de lucht superieur. Het laat zien hoeveel de schepen daadwerkelijk uitstoten als ze op zee zijn en niet weten dat ze worden gecontroleerd."

Uit luchtonderzoek blijkt dat 13 procent van de schepen in het westelijke deel van het Kanaal, nabij de SECA-grens, in september 2016 in strijd waren met de zwavelregelgeving. Voor schepen rond Denemarken, het overeenkomstige cijfer is 6 tot 8 procent, afhankelijk van de tijdsperiode. De vaste meetstations op de nadering van Göteborg, op de Oresund-brug en de Grote Belt-brug blijkt dat tussen de 2 en 5 procent van de passerende schepen niet-conforme brandstof gebruikt. Dit kan worden vergeleken met inspecties aan boord die wijzen op niet-naleving van ongeveer 5 procent van de schepen in de haven. Dit kan erop wijzen dat sommige schepen te laat overschakelen op conforme brandstoffen (bij het binnenvaren van de SECA) of te vroeg overschakelen op niet-conforme brandstoffen (bij het verlaten van de SECA), terwijl ze streven naar naleving op de vaste stations waar ze verwachten te worden geobserveerd.

"Er is een sterke financiële prikkel voor rederijen om de verboden hoogzwavelige brandstof te blijven gebruiken. " zegt Mellqvist. "Bijvoorbeeld ze kunnen ongeveer 100 besparen, 000 euro door gebruik te maken van de goedkopere, brandstof met een hoog zwavelgehalte op een enkele retourvlucht tussen het VK en St. Petersburg. Het geheel van deze reis ligt binnen de SECA."

Op vrijdag, 23 maart, Johan Mellqvist zal het scheepsbewakingswerk presenteren op het 19e Internationale Milieuforum "Baltic Sea Day" 2018 in St. Petersburg, waarin resultaten worden beschreven van surveillancevluchten van afgelopen zomer in het midden van de Oostzee. Uit de voorlopige resultaten blijkt dat het nalevingspercentage 88 procent was, die lager is dan in het westelijke deel van de Oostzee.

De methode die de onderzoekers van Chalmers hebben ontwikkeld, is gebaseerd op een combinatie van gevestigde technologieën die zijn verfijnd en aangepast. Ze omvatten optische teledetectie, fysische/chemische analyse met behulp van een "sniffer" en monitoring van schepen met behulp van een automatisch identificatiesysteem (AIS). Naast zwavel, het systeem kan de mariene emissies van stikstofoxiden en deeltjes analyseren, waarvoor de afgelopen jaren ook voor de scheepvaart de regelgeving is aangescherpt.

De methode was volledig uniek toen het kwam, en het wint terrein in de industrie. Bijvoorbeeld, het team van Chalmers heeft een bewakingssysteem vanuit de lucht gebouwd om de luchtvervuiling in België te monitoren. Ze hebben ook een pilotproject uitgevoerd in Los Angeles en onderhouden regelmatig contact met China, waar de detectietechniek op het punt staat te worden geïmplementeerd.

De binnenkant van het zwaveldetectievlak. De snuffelaar is de grote doos aan de linkerkant. Krediet:Johan Mellqvist

Zwaveluitstoot is vooral een gezondheidsprobleem, maar in de Scandinavische regio, waar het gesteente een laag kalkgehalte heeft, ze dragen ook bij aan verzuring in meren en waterlopen. sinds 2015 de Oostzee, het Kattegat, het Skagerrak, de Noordzee en het Kanaal hebben een Sulphur Emission Control Area gevormd waarin scheepsbrandstof maximaal 0,1 procent zwavel mag bevatten. De rest van de EU volgt de voorschriften van de Internationale Maritieme Organisatie van de VN, IMO, waardoor het maximaal toegestane zwavelgehalte in scheepsbrandstof tegen 2020 wereldwijd van 3,5 procent naar 0,5 procent is teruggebracht.

Het terugdringen van de zwaveluitstoot is erg kostbaar voor rederijen, ongeacht hoe ze ervoor kiezen om aan de vereisten te voldoen. Er zijn verschillende alternatieven:

  • Schepen aandrijven met de aanzienlijk duurdere laagzwavelige zware stookolie (HFO).
  • Het installeren van scrubbers aan boord om de zwaveluitstoot zoveel mogelijk te verminderen.
  • Volledig overschakelen van brandstof, bijvoorbeeld naar vloeibaar aardgas (LNG) of methanol, die de veermaatschappij Stena Line nu op enkele van haar schepen test.

Het onderzoek

De resultaten zijn afkomstig van metingen die de Chalmers-onderzoekers hebben uitgevoerd in opdracht van de Deense Environmental Protection Agency en het onlangs afgeronde EU-compliancemonitoringproject Compmon. Het rapport van Compmon is eind december 2017 gepubliceerd (http://dx.doi.org/10.17196/CompMon.001 en http://dx.doi.org/10.17196/CompMon.002 )

Het EU-project Envisum onderzoekt momenteel de gezondheidsvoordelen van de nieuwe regelgeving in de landen rond de Oostzee. Chalmers University of Technology, De Universiteit van Göteborg en de stad Göteborg zijn enkele van de deelnemers. Het project richt zich met name op gezondheidseffecten in Göteborg, Sint-Petersburg en Gdynia-Gdansk, enkele van de grootste havens in de omgeving, die centraal gelegen zijn in hun respectievelijke steden.