Zanieczyszczanie powietrza przez statki

Dzisiaj na tapet wezmę modny, proekologiczny temat. Mianowicie przyjrzę się aspektowi zanieczyszczania powietrza przez jednostki pływające. Wszelkie regulacje w tym zakresie są definiowane przez konwencję MARPOL.

Jak wiadomo, duża część świata dąży do ograniczenia emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Jak jednak wygląda to na morzu?

 

Konwencja MARPOL

Zacznijmy morze od wytłumaczenia czym w ogóle jest wspomniany MARPOL. Jest on konwencją, a więc zbiorem przepisów międzynarodowych. Konwencją z zakresu zapobiegania zanieczyszczania morza przez statki. Brzmi jaśniej, prawda? Powstała ona już w roku 1973, lecz przepisy weszły w życie 2 lata później. Stąd też można spotkać się z nazwą MARPOL 73/75.

MARPOL jest podzielony na 6 głównych załączników, zwanych aneksami. Prezentują się one następująco:

• Aneks I – Przepisy o zapobieganiu zanieczyszczaniu olejami,
• Aneks II – Przepisy o kontroli zanieczyszczania szkodliwymi substancjami ciekłymi przewożonymi luzem,
• Aneks III – Przepisy o zapobieganiu zanieczyszczania substancjami szkodliwymi przewożonymi morzem w opakowaniach,
• Aneks IV – Przepisy o zapobieganiu zanieczyszczaniu ściekami ze statków,
• Aneks V – Przepisy o zapobieganiu zanieczyszczaniu odpadami ze statków,
• Aneks VI – Przepisy o zapobieganiu zanieczyszczaniu powietrza przez statki.

 

W tym artykule skupię się na Aneksie VI, a więc kontroli emisyjności statków. Co ciekawe powstał on dopiero w 1997 roku, a przepisy w nim zawarte są efektywne od roku 2005.

 

Jakie są szkodliwe substancje emitowane przez statki?

Konwencja MARPOL skupia się na kilku rodzajach zanieczyszczeń emitowanych przez jednostki morskie:

• Substancje zubożające warstwę ozonową – czyli w praktyce czynniki chłodnicze na bazie freonu, które stały się tak sławne na początku lat 2000 z racji problemu powiększania się dziury ozonowej oraz efektu cieplarnianego. Nie można ich intencjonalnie wypuszczać do atmosfery, za każdym razem trzeba je zdawać do odpowiednich urządzeń odbiorczych,
• Tlenki azotu NOx – emitowane do atmosfery podczas procesu spalania paliw, przyczyniają się do powstawania kwaśnych deszczów, a co za tym idzie, zakwaszania mórz i oceanów,
• Tlenki siarki SOx – tak samo jak w przypadku tlenków azotu są emitowane w spalinach,
• Lotne związki organiczne – ten punkt tyczy się zbiornikowców, głównie tych przewożących ropę,
• Spalanie na statku – powszechną praktyką stosowaną na statkach jest palenie odpadów. Oczywiście muszą to być odpady, które nie szkodzą atmosferze, a nie stare opony z Passata Janusza… 🙂

 

 

MARPOL w praktyce…

 

Obszary kontroli emisji (ECA)

Przepisy ograniczające emisję szkodliwych substancji do atmosfery są dużo bardziej restrykcyjne w kilku obszarach świata. Chroni się tym samym przede wszystkim szczególną faunę i florę tam panującą, ale też jakby nie patrzeć zdrowie ludzkie. Miejsca te są określane mianem Obszarów Kontroli Emisji (ang. ECA – Emission Control Area). Kiedyś stosowany był skrót SECA, a literka S na początku oznaczała Sulphur, czyli siarkę. Jednak mądre głowy tego świata postanowiły się wziąć za ograniczenie emisji również innych środków i tym samym zostaliśmy ze zwrotem ECA.

W obszarach tych wprowadzono dużo bardziej rygorystyczne limity emisji zarówno tlenków azotu, jak i siarki i cząstek stałych. Konwencja MARPOL definiuje następujące rejony świata wchodzące w skład ECA z zakresu zanieczyszczania powietrza:

• Morze Bałtyckie,
• Morze Północne,
• Większość wód Ameryki Północnej u wybrzeży Stanów Zjednoczonych, Kanady czy Meksyku,
• Obszar Wysp Hawajskich,
• Obszar Morza Karaibskiego.

 

Normy emisji

Cała ogólnoświatowa debata skupia się de facto na normach emisji siarki. A konkretnie o zawartości siarki w paliwach stosowanych w żegludze. IMO, czyli Międzynarodowa Organizacja Morska narzuciła konkretne daty odnośnie nowych limitów w tym zakresie. Podzielone zostały one na normy obowiązujące w ECA oraz poza tymi obszarami. Wygląda to następująco:

 

 

 

Jak widać, w chwili obecnej limity emisji tlenków siarki zatrzymały się na poziomach 0,5% dla obszarów morza poza ECA oraz tylko 0,1% dla samej strefy kontroli. Nie trudno się domyślić, że tak rygorystyczne wymogi są nie lada wyzwaniem dla armatorów. Wiąże się to z przejściem na paliwa niskosiarkowe co z kolei często wymaga modernizacji statków, a więc bardzo dużymi kosztami.

 

Paliwa stosowane w żegludze

W szerokorozumianej żegludze stosuje się głównie silniki wysokoprężne, a więc popularne Diesel’e. A co za tym idzie do ich napędzania wykorzystuje się produkty pochodzące z obróbki ropy naftowej. Najbardziej popularnymi paliwami użytkowanymi na morzu były przez długie lata paliwa ciężkie (ang. HFO- Heavy Fuel Oil). Powstają one jako produkty uboczne w procesach rafineryjnych, więc można powiedzieć że są po prostu odpadem. Jest to nic innego jak mazut. Jego zaletą jest na pewno cena, jednak ogromnym minusem jest zawartość siarki.

Z racji wprowadzanych kolejnych regulacji IMO, producenci paliw musieli dostosować się do narzucanych limitów i znacząco obniżyć ilość siarki w ich produktach. Pół procenta to naprawdę niska wartość, dlatego sięgnięto po różne procesy oraz dodatki do paliw, które pozwoliły obniżyć zawartość SOx do wymaganych 0,5%.

Drugim rodzajem paliw używanych w żegludze są paliwa destylacyjne. Ich zaletą jest dużo lepsza jakość, a co za tym idzie zawartość siarki. Ponadto można je poddawać jedynie podstawowej filtracji przed użyciem, co znacznie ogranicza ten proces.

Jeśli przykładowo odwiedzimy stronę Ship and bunker, to znajdziemy na niej bardzo dużo oznaczeń konkretnych paliw. Dziwne skróty jak MDO, MGO, VLSFO, IFO380 pojawiają się przed naszymi oczami. Jest ich naprawdę sporo, dlatego tutaj wymienię i po krótce powiem o tych najważniejszych:

• MDO (ang. Marine Diesel Oil) – paliwo destylacyjne o zawartości siarki do 1,5%,
• MGO (ang. Marine Gas Oil) – paliwo podobne do MDO, lecz nie wymaga ogrzewania; jest także gęstsze,
• IFO380/IFO180 (ang. Intermediate Fuel Oil) – paliwa ciężkie o zawartości siarki do 3,5%; tajemnicze liczby w tych skrótach oznaczają lepkość paliwa,
• VLSFO (ang. Very Low Sulphur Fuel Oil) – paliwa o zawartości siarki do 0,5%, więc zgodne z normami IMO dla akwenów poza ECA,
• ULSFO (ang. Ultra Low Sulphur Fuel Oil) – paliwa o zawartości siarki do 0,1%, więc zgodnie z normami IMO dla akwenów ECA.

 

W ostatnich latach nowym graczem jest także paliwo LNG, którego szkodliwość dla atmosfery jest bardzo znikoma. Widać konkretny ekologiczny trend w dążeniu do tego typu napędów w żegludze, jednak jest to na tyle innowacyjna technologia, że wdrożenie jej zajmie jeszcze długie lata.

 

Scrubber system

Alternatywą dla operatorów statków zamiast zmiany paliwa jest korzystanie z wysokosiarkowych HFO a następnie płukanie powstałych spalin w tzw. skruberach. Są to bardzo kosztowne systemy, na które tak naprawdę mogą pozwolić sobie tylko najbogatsi armatorzy. Zasada ich działania jest dość prosta i polega na kontakcie spalin z wodą, dzięki czemu oczyszcza się je i dopiero po takim procesie są wypuszczane do atmosfery. Oczywiście bardzo to tutaj upraszczam, w praktyce proces ten wygląda nieco bardziej skomplikowane. Chodzi mi o sam pogląd jak to wszystko działa.

Jednak jest to rozwiązanie dość kontrowersyjne. Co z tego, że dbamy dzięki temu o atmosferę (choć tutaj też spotkałem się z różnymi opiniami mechaników okrętowych), skoro wody z tej płuczki wypuszczane są bezpośrednio do morza. Tym samym cały ten syf ląduje w wodzie zatruwając lokalne ekosystemy.

 

 

Statek po instalacji Skrubera. Na zdjęciu widać komin statku połączony z płukanką w celu oczyszczania spalin

 

 

Neutralność emisyjna

W tych wszystkich działaniach IMO można dopatrzeć się dążenia do neutralności emisyjnej, co z samego założenia wydaje się być dobre. Jednak zmiany paliw, stosowanie płukanek, modernizacje statków to są bardzo kosztowne operacje, które na pewno będą odbijać się na stawkach frachtów morskich. Koniec końców za to wszystko zapłacą oczywiście konsumenci.

Kamieniem milowym wydaje się być przejście na paliwa gazowe LNG. Jednak tak jak wcześniej wspomniałem to raczej rozwiązanie na dość odległą przyszłość. Obecnie takich jednostek jest jedynie kilkaset, co stanowi bardzo mały odłamek całego świata żeglugowego.

 

Dobrego dnia 🙂