UNIVERZA V LJUBLJANI
FAKULTETA ZA POMORSTVO IN PROMET
DIPLOMSKO DELO
Okoljski odtisi ladijskega prometa
Matija Kamenšek
Portorož, avgust 2021
UNIVERZA V LJUBLJANI
FAKULTETA ZA POMORSTVO IN PROMET
DIPLOMSKO DELO
Okoljski odtisi ladijskega prometa
Matija Kamenšek
Portorož, avgust 2021
UNIVERZA V LJUBLJANI
FAKULTETA ZA POMORSTVO IN PROMET
DIPLOMSKO DELO
Okoljski odtisi ladijskega prometa
Mentor: prof. dr. Stojan Petelin Študent: Matija Kamenšek Jezikovni pregled: Anita Govc Vpisna številka: 09160097
Študijski program: dodiplomski visokošolski študijski program prve stopnje Pomorstvo Smer študija: ladijsko strojništvo
Portorož, avgust 2021
I ZAHVALA
Za podporo se želim zahvaliti mentorju red. prof. dr. Stojanu Petelinu, družini in prijateljem.
II
POVZETEK ... VI SUMMARY ... VI
1. UVOD ... 1
1.1. Predstavitev problema ... 1
1.2. Postavitev cilja ... 2
2. OKOLJSKI ODTIS LADIJSKEGA PROMETA ... 3
3. ONESNAŽEVANJE ZRAKA ZARADI POMORSKEGA PROMETA ... 4
3.1. Količine izpustov ladijskega prometa ... 4
3.2. Emisijski faktorji CO₂ ... 5
3.3. Emisijski faktorji NOₓ ... 6
3.4. Emisijski faktorji SOₓ ... 6
3.5. Emisijski faktorji PM ... 7
3.6. Sestava izpustov ladijskih motorjev ... 8
4. TOPLOGREDNI PLINI TER IZRAČUNI ZA ZMANJŠANJE NJIHOVE PRISOTNOSTI V ZRAKU... 9
4.1. Ogljikov dioksid ... 9
4.2. Dušikovi oksidi ... 11
4.2.1. Selektivna katalitična redukcija ... 12
4.3. Recirkulacija izpušnih plinov EGR ... 13
5. ŽVEPLOVI OKSIDI ... 15
5.1. Dovoljene vrednosti izpustov SOₓ ... 16
5.2. Naprave za čiščenje emisij SOₓ ... 17
6. IZPUSTI TRDNIH DELCEV PM ... 20
7. KOLIČINE IZPUSTOV LADIJSKEGA PROMETA ZARADI POGONSKEGA GORIVA ... 21
8. STRATEGIJE ZA ZMANJŠEVANJE NEGATIVNIH VPLIVOV NA OKOLJE ... 22
8.1. Uporaba alternativnih pogonskih goriv ... 23
9. ZAKONODAJA IN PREDPISI ... 29
10. ZAKLJUČEK ... 32
11. LITERATURA IN VIRI ... 34
III Seznam tabel
Tabela 1. Emisijski faktorji CO2 ... 5
Tabela 2. Emisijski faktorji NOx ... 6
Tabela 3. Emisijski faktorji SOx ... 7
Tabela 4. Emisijski faktorji PM ... 7
Tabela 5. Kategorizacija trdih delcev PM ... 20
Seznam slik Slika 1. Shema sistema recirkulacije izpušnih plinov na ladijskem motorju. ... 14
Slika 2. SOx v okolju. ... 15
Slika 3. Čistilec emisij SOx - odprta zanka... 17
Slika 4. Čistilec emisij SOx - zaprta zanka ... 18
Slika 5. Napoved obsega energentov v pomorskem sektorju ... 24
Slika 6. Energetske gostote energentov v pomorstvu ... 26
Slika 7. oskrbovalna ladja Viking Energy ... 27
Seznam enačb Enačba 1. Emisijski faktorji v m/m ... 4
Seznam grafov Graf 1. Emisije CO2 posameznih kategorij ladij v mednarodnem prometu... 10
Graf 2. Izpusti CO2 v pomorskem prometu ... 10
Graf 3. IMO krivulje izpustov NOx ... 12
Graf 4. Dovoljene vrednosti žvepla v gorivu ... 16
IV Seznam kratic, uporabljenih v diplomskem delu:
ang. - angleško
BIMCO - (ang. Baltic and International Maritime Council); Baltski in mednarodni pomorski svet
ECA - (ang. Emission Control Areas); Območje nadzora emisij
EEDI - (ang. Energy Efficiency Design Index); Indeks energetske učinkovitosti EF - (ang. Emission Factor); Emisijski faktor
EGR - (ang. Exhaust Gas Recirculation); Recirkulacija izpušnih plinov EU - Evropska unija
GHG - (ang. Greenhouse Gas); Toplogredni plin HFO - (ang. Heavy Fuel Oil); Težko gorivo
HSD - (ang. High Speed Diesel engine); Hitri dizelski motor
ICS - (ang. International Chamber of Shipping); Mednarodna ladjarska zbornica IMO - (ang. International Maritime Organisation); Mednarodna pomorska organizacija
IPCC - (ang. Intergovernmental Panel on Climate Change); Medvladni odbor za podnebne spremembe
LNG - (ang. Liquefied Natural Gas); Utekočinjen zemeljski plin LPG - (ang. Liquefied Petroleum Gas); Utekočinjen naftni plin
MARPOL - (ang. International Convention for the Prevention of Pollution from Ships);
Mednarodna konvencija o preprečevanju onesnaženja okolja iz ladij MDO - (ang. Marine Diesel Oil); Dizelsko gorivo
MEPC - (ang. Marine Environment Protection Committee); Odbor za varstvo pomorskega okolja
MGO - (ang. Marine Gasoil); Plinsko olje
MSD - (ang. Medium Speed Diesel engine); Srednje hiter dizelski motor
NMVOC - (ang. Non-methane Volatile Organic Compounds ); Hlapljive organske spojine brez metana
PM - (ang. Particulate Matter); Trdi delci
SCR - (ang. Selective Catalytic Reduction); Selektivna katalitična redukcija SECA - (ang. Sulfur Emission Control Areas); Območja nadzora emisij žvepla
SEEMP - (ang. Ship Energy Efficiency Management Plan); Načrt upravljanja energetske učinkovitosti ladij
SFOC - (ang. Specific Fuel Oil Consumtion); Specifična poraba goriva SSD - (ang. Slow Speed Diesel engine); Počasni dizelski motor
V UFP - (ang. Ultrafine Particles); Ultrafini delci
WSC - (ang. World Shipping Council); Svet svetovnega ladijskega prometa
MRV - (ang. Monitoring, Reporting and Verification); Spremljanje, poročanje in verifikacija DCS - (ang. Data Collection System); Sistem zbiranja podatkov
Seznam spremenljivk, uporabljenih v diplomskem delu:
EFmasa - Masni emisijski faktor [g/g]; Masa emisij, ki se sprosti pri izgorevanju masne enote goriva v ladijskem motorju ali kotlu.
EF - Emisijski faktor [g/kWh]; Masa emisij, ki se sprosti pri izgorevanju goriva v ladijskem motorju ali kotlu.
SFOC - (ang. Specific Fuel Oil Consumtion); Specifična poraba goriva na ladji podana v gramih goriva na enoto energije [g/kWh].
VI POVZETEK
Ladijski transport je primarna oblika transporta svetovne trgovine, preko ladij trgovske mornarice se namreč odvije do 90 % svetovne trgovine. Ocenjuje se, da je ladijski promet odgovoren za približno 2,6 % letnih svetovnih emisij CO₂, kar znese 938 milijonov ton. Te številke pa bi se lahko brez sprememb v okoljski politiki do leta 2050 povečale od 50 % do 250
%. Poleg emisij toplogrednega ogljikovega dioksida ladijski promet povzroča tudi druge zdravju in okolju škodljive emisije. V nalogi sem predstavil okoljski odtis ladijskega prometa in nekatere rešitve za zmanjšanje onesnaževanja s škodljivimi izpusti. Hkrati sem izpostavil tudi zakonodajo, predpise, ukrepe, ki urejajo ladijske izpuste. Opisal sem negativne vplive ladijskih emisij na okolje in zdravje ljudi ter predstavil nekatere tehnične ukrepe, ki se v pomorstvu uporabljajo za zmanjšanje teh negativnih vplivov. Poleg tehničnih ukrepov, ki do neke mere očistijo izpušne pline škodljivih emisij, bo za doseg dolgoročnih ciljev zmanjšanja emisij v pomorstvu potrebna uporaba drugačnih, nizkoogljičnih in ogljično nevtralnih goriv.
SUMMARY
World trade depends heavily on the transportation of goods by sea. Over 90% of cargo in world trade is transported using ships, producing approximately 2,6% of annual CO2 emissions. That comes to 938 million tonnes of this greenhouse gas. Without any change in the global shipping environmental policy, these numbers could increase by 50% and even up to 250%. Ships also produce a whole host of other pollutants which are harmful to humans and the environment. I wrote about these pollutants and their negative effects in my thesis. I also wrote about some of the technical solutions for reducing harmful emissions, the legal aspects and regulations regarding the emissions from ships and plans for reducing greenhouse emissions from ships. If we want to meet the long term goals of reducing emissions in the maritime sector the industry will have to switch to using low carbon and carbon-neutral fuels in the future.
1 1. UVOD
Napredek človeka je poleg blaginje povzročil tudi spremembe okolja, v katerem živi. Posegi v okolje so nujni za zagotavljanje rodovitnih površin, udobnega življenjskega prostora, potreb industrije in transporta. Vsi posegi v okolje pa puščajo odtise (okoljski odtisi), v večini gre za negativne vplive, ki niso nemudoma opazni, vendar jih lahko zaznamo na globalni ravni glede hudih podnebnih sprememb, onesnaževanja.
Zaradi energentov (fosilna goriva), ki se uporabljajo v transportu, ta panoga bistveno prispeva k velikim izzivom 21. stoletja – onesnaževanje in podnebne spremembe. Po petem poročilu medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC, 2014) transport predstavlja približno četrtino svetovnih izpustov ogljikovega dioksida, povezanega z energijo, pridobljeno iz neobnovljivih virov. Ta prispevek raste hitreje kot v katerem koli drugem sektorju.
Ker je ladijski transport primarna oblika transporta svetovne trgovine, zagotovo pripomore k onesnaženju. Po podatkih raziskave emisij toplogrednih plinov ladijskega prometa (IMO GHG study and report, 2015) je ladijski promet odgovoren za približno 2,6 % letnih svetovnih emisij CO₂ (podatki za leto 2012), kar znese 938 milijonov ton. Te številke pa bi se lahko brez sprememb v okoljski politiki do leta 2050 povečale od 50 % do 250 %, odvisno od premikov na trgu in sprejetih ukrepov za zmanjševanje okoljskih vplivov. Večina drugih emisij se povečuje vzporedno s CO2 in porabljenim gorivom z nekaj izjemami (UNECE – The challenge). Z uvedbami strožjih standardov in omejitev glede izpustov dušikovih oksidov ter nižanjem meje vsebnosti žvepla v gorivu pa se pričakuje zmanjšanje deleža teh vrst emisij.
Poleg izpustov toplogrednih plinov (ogljikov dioksid, žveplo, dušikovi oksidi), ladijski promet pušča svoj odtis tudi v morjih in oceanih v obliki namernih in nenamernih izpustov olj, kemikalij, odpadkov ter balastnih vod.
( IMO – Pollution Prevention)
1.1. Predstavitev problema
Ko govorimo o onesnaževanju kot posledici transporta, ne moremo izpustiti velikega dela onesnaževanja, ki ga torej povzroča ladijski promet. Premiki v okoljevarstveni politiki vplivajo na cene prometa in transporta. Zato je treba uravnovesiti učinkovitost, hitrost ter ceno z okoljskimi vplivi. Rast svetovnega ladijskega prometa bistveno prispeva k problematiki podnebnih sprememb in zniževanju kakovosti zraka. Do danes okoljska učinkovitost ladij ni potekala sorazmerno s svetovnim tehnološkim in gospodarskim razvojem, saj je bilo povečevanje ladijskih emisij v povezavi s porastjo ladijskega prometa neurejeno.
2 1.2. Postavitev cilja
Kakovost zraka je tesno povezana z emisijami, ki jih proizvedejo transportna sredstva svetovne trgovine. Negativni vplivi na javno zdravje in na okolje so skrb vzbujajoči, saj vdihavanje onesnaženega zraka lahko povzroči prezgodnjo smrt in je povezano s številnimi zdravstvenimi tveganji, kot so bolezni srca in dihal. Emisije toplogredni plinov pa povzročajo podnebne spremembe. Velik delež teh emisij lahko pripišemo ladjam, zato je tudi na področju ladijskega prometa, potrebno poiskati rešitve, da bi bil okoljski odtis bolj učinkovit (Han, 2010). Cilj diplomskega dela je analizirati okoljski odtis ladijskega prometa, predstaviti rešitve za zmanjšanje onesnaževanja okolja zaradi ladijskega prometa, predvsem onesnaževanje zraka z izpusti toplogrednih plinov. Hkrati je cilj izpostaviti tudi zakonodajo, predpise, ukrepe, ki urejajo ladijske izpuste.
3
2. OKOLJSKI ODTIS LADIJSKEGA PROMETA
Okoljski odtis (ecological footprint) predstavlja biološko produktivno površino zemlje in morja.
Človek ga potrebuje, da zadovolji svoje potrebe in za absorpcijo onesnaženja, ki ga proizvede pri svojih dejavnostih. Merimo ga v standardizirani enoti – globalni hektar na prebivalca (gha/osebo). K velikosti okoljskega odtisa največ prispeva ogljični odtis, ki predstavlja količino izpustov ogljikovega dioksida (CO2) in drugih toplogrednih plinov in je posledica vse večje porabe energije. Z njim lahko ocenimo, koliko planetov, enakih Zemlji, je potrebnih za preživetje človeštva. Leta 2030 bo odtis vseh ljudi na svetu ocenjen na dva planeta Zemlje, kar pomeni, da bomo porabljali naravne vire 2-krat hitreje, kot se bodo obnavljali. (Wikipedia – Okoljski odtis, 2021)
Na tisoče tovornih ladij redno pluje po odprtem morju na dolge razdalje. Skoraj 90 % tovora v zunanji trgovini se prepelje prav po morju. Gre za najcenejši način prevažanja blaga po svetu, vendar je ta sektor še naprej zelo nestabilen in je izpostavljen hudemu nihanju. Sicer prispeva v ozračje manj izpustov toplogrednih plinov kot cestni ali letalski promet, a se njegov vpliv na okolje vseeno povečuje. Ladijski promet po ocenah v zrak odda približno milijardo ton CO2
letno, do leta 2050 pa naj bi se ta količina povečala na 1,6 milijarde ton. Ta sektor je močno odvisen od fosilnih goriv, zlasti goriv za pogon ladijskih motorjev, pri katerem gre za manj rafinirane naftne mešanice, ki povzročajo večje onesnaževanje. Med ta goriva spadajo, denimo, dizelsko gorivo, težko kurilno olje in utekočinjen zemeljski plin. Ker ladje večino časa prebijejo na morju, je poročanje o njihovih izpustih manj natančno, kar velja tudi za analize teh izpustov.
Zgorevanje ladijskih goriv je vir žveplovega dioksida, dušikovih oksidov in trdih delcev, povzroča pa tudi kisel dež. Ta onesnaževala škodljivo vplivajo na zdravje ljudi in ekosisteme.
Onesnaževanje zraka je le eden od vplivov pomorskega prometa na okolje. Na sektor zadnja desetletja pritiskajo, naj stori več za preprečevanje onesnaženja zraka ter razlitij nafte ter odlaganje odpadkov in izpuščanje drugih onesnaževal v morje.
4
3. ONESNAŽEVANJE ZRAKA ZARADI POMORSKEGA PROMETA
Spodbujanje varnosti prometa na morju in varovanje oceanskega okolja (t. i. trajnostni razvoj) sta pomembni vprašanji v pomorskem transportu. Ker več kot polovico stroškov predstavljajo stroški goriva, mnogo lastnikov ladij zaradi prednosti pri varčevanju z gorivom uporablja težko gorivo, ki vsebuje žveplo in kovine. Med gorjenjem v ladijskih dizelskih motorjih te spojine ustvarijo več dima, trdnih delcev (PM), ogljikovega monoksida (CO), dušikovih oksidov (NOx), žveplovih oksidov (SOx) in ogljikovega dioksida (CO2). Ti onesnaževalci povzročajo onesnaževanje zraka, posledično povzročajo podnebne spremembe, kar škoduje zdravju vseh živih organizmov na Zemlji (Bin in Cheung-Yuan, 2006). Če povzamem, primarni viri onesnaževanja na ladjah so posledica izgorevanja fosilnih goriv (težko gorivo, dizelska goriva, naftni plin …) za potrebe glavnih in pomožnih strojev (za pogon ter generacijo električne energije) in proizvodnjo pare v ladijskem kotlu.
3.1. Količine izpustov ladijskega prometa
Ocena količine emisij je podana glede na podatke o porabi goriva na ladjah in glede na emisijske faktorje iz (IMO GHG study and report, 2015). Emisijski faktorji so določeni z emisijskimi testi (IMO NOₓ Technical Code, 2008) in podani v gramih emisij na enoto energije (g/kWh). Odvisni so od tipa motorja ali kotla (glavni motor, pomožni motor, glavni kotel, pomožni kotel), hitrostnega razreda motorja (počasni dizelski motor, srednje hitri dizelski motor in hitri dizelski motor), namena uporabe (pogonski, pomožni) in tipa goriva (HFO, MDO, LNG, MGO). Z uporabo emisijskih faktorjev ter enačb, podanih v nadaljevanju, lahko za vsako ladjo določimo približne količine emisij, če poznamo podatke o specifični porabi goriva ter vrsti goriva in motorja.
Izhodiščni emisijski faktorji so določeni za gorivo z 2,7 % vsebnostjo žvepla in podani v gramih emisij na enoto energije (g/kWh). Če želimo faktorje preračunati v grame emisij na gram goriva, uporabimo spodnjo enačbo, za katero potrebujemo poleg emisijskega faktorja tudi specifično porabo goriva (Glej Enačbo 1).
EF𝑚𝑎𝑠𝑎(g emisij/g goriva) = EF(g emisij/kWh) SFOC(g goriva/kWh) Enačba 1. Emisijski faktorji v m/m
5 Emisijski faktorji obstajajo za naslednje emisije:
• ogljikov dioksid (CO₂)
• dušikovi oksidi (NOₓ)
• žveplovi oksidi (SOₓ)
• trdi delci (PM)
• ogljikov monoksid (CO)
• metan (CH₄)
• didušikov oksid (N₂O)
• hlapljive organske spojine brez metana (NMVOC)
V nadaljevanju so v tabelah zapisani emisijski faktorji (IMO GHG study and report, 2015) za emisije CO2, NOx, SOx in PM.
3.2. Emisijski faktorji CO₂
Emisije CO₂ so odvisne le od vrste goriva, ki se uporablja v motorju. V četrti študiji toplogrednih plinov mednarodne pomorske organizacije so podani emisijski faktorji za tri vrste fosilnih goriv, ki se uporabljajo v pomorstvu. V Tabeli 1 so podani emisijski faktorji za ogljikov dioksid, določeni po metodologiji, opisani v resoluciji MEPC.212(63), ki so bili upoštevani pri oceni emisij toplogrednih plinov mednarodne pomorske organizacije IMO (IMO GHG study and report, 2015).
Tabela 1. Emisijski faktorji CO2
vrsta goriva emisijski faktor - EF CO₂ (kg CO₂/t goriva)
HFO 3114
MDO/MGO 3206
LNG 2750
Vir: (Third IMO Greenhouse Gas Study 2014)
6 3.3. Emisijski faktorji NOₓ
Emisijski faktorji izpustov dušikovih oksidov so določeni za različne hitrostne razrede in vrste motorjev (glavni ali pomožni) ter razred omejitev emisij dušikovih oksidov (IMO GHG study and report, 2015). Ti razredi veljajo za ladijske dizelske motorje z izhodno močjo večjo od 130 kW, razen za motorje, ki se uporabljajo izključno v nujnih primerih (Glej Tabelo 2). Končne emisije niso odvisne le od vrste goriva ampak tudi od stroja oziroma motorja, v katerem se gorivo uporablja (temperatura v izgorevalnem prostoru, sistemi recirkulacije izpušnih plinov, selektivna katalitična redukcija …).
Tabela 2. Emisijski faktorji NOx IMO
Tier
Hitrost/vrsta motorja
EF glavnega motorja (g/kWh)
EF pomožnega motorja (g/kWh)
0 SSD 18,1 Na
MSD 14 14,7
HSD Ni na voljo 11,6
I SSD 17 Ni na voljo
MSD 13 13
HSD Ni na voljo 10,4
II SSD 15,3 Ni na voljo
MSD 11,2 11,2
HSD Ni na voljo 8,2
LNG 1,3 1,3
plinska turbina 6,1 Ni na voljo
para (kotel) 2,1 Ni na voljo
Vir: Third IMO Greenhouse Gas Study 2014
3.4. Emisijski faktorji SOₓ
Emisije žveplovih oksidov so v pomorstvu visoke, saj je do leta 2020 lahko vsebnost žvepla v gorivu dosegala 3,5 %. Strožje meje, ki so v veljavi od leta 2020, pa dovoljujejo največ 0,50 % žvepla v gorivu. Faktorji, podani v Tabeli 3, so določeni v testih, pri katerih se je uporabljalo gorivo z 2,7-odstono vsebnostjo žvepla.
7 Tabela 3. Emisijski faktorji SOx
Hitrost/vrsta motorja
EF glavnega motorja (g/kWh)
EF pomožnega motorja (g/kWh)
SSD 10,29 Ni na voljo
MSD 11,35 11,98
HSD Ni na voljo 11,98
LNG 0,00269 0,00269
plinska turbina 16,1 Ni na voljo
para (kotel) 16,1 Ni na voljo
Vir: (Third IMO Greenhouse Gas Study 2014)
3.5. Emisijski faktorji PM
Trdi delci v motorju nastanejo kot posledica nepopolnega izgorevanja goriva in nastajanja sulfatnih delcev zaradi prisotnosti žvepla v gorivu. Vsebujejo neizgorele ogljikovodike, ogljik v obliki saj, kovine, pepel in žveplo. Izpusti trdih delcev imajo negativne vplive na zdravje ljudi in živali. Njihovo prisotnost pa lahko opazimo tudi daleč od izvora, saj jih zračni tokovi z lahkoto raznesejo po svetu. Emisijski faktorji trdih delcev so navedeni v Tabeli 4.
Tabela 4. Emisijski faktorji PM Hitrost/vrsta
motorja
EF glavnega motorja (g/kWh)
EF pomožnega motorja (g/kWh)
SSD 1,42 Ni na voljo
MSD 1,43 1,44
HSD Ni na voljo 1,44
LNG 0,03 0,03
plinska turbina 0,06 Ni na voljo
para (kotel) 0,93 Ni na voljo
Vir: (Third IMO Greenhouse Gas Study 2014)
8 3.6. Sestava izpustov ladijskih motorjev
Če povzamem, v ladijskih motorjih prihaja do nepopolnega izgorevanja fosilnih goriv. Gre za kemijsko reakcijo med ogljikovodiki v gorivu in kisikom v zraku. Poleg ogljikovodikov je v gorivu prisotno tudi žveplo, ki pri izgorevanju tvori žveplove okside. V (spodnji) poenostavljeni enačbi je prikazano izgorevanje goriva v motorju. Gorivo (označeno s CH) z zrakom izgoreva v motorju, kot produkt pa dobimo energijo, vodo, ogljikov dioksid ter stranske produkte izgorevanja, ki so posledica nepopolnega izgorevanja ter prisotnosti dušika iz zraka, žvepla iz goriva ter ostalih nečistoč v gorivu. Vse emisije, razen ogljikovega dioksida, imajo potencial za zmanjšanje. To pomeni, da lahko z raznimi metodami, ki so opisane v nadaljevanju, učinkovito zmanjšamo njihovo tvorjenje v motorju ali pa jih odstranimo iz izpušnih plinov z namenskimi čistilci. Redukcije izpustov ogljikovega dioksida niso možne brez uporabe drugačnih vrst goriv ali alternativnih virov pogona, saj je to produkt izgorevanja fosilnih goriv.
gorivo (CH) + zrak (21% O₂, 78% N₂) → voda + CO₂ + CO + NO + NO₂ + SO₂ + Energija
Glavna produkta izgorevanja sta voda in ogljikov dioksid. Dušikovi oksidi se v motorju tvorijo pri visokih izgorevalnih temperaturah, žveplovi oksidi pa se tvorijo kot posledica prisotnosti žvepla v gorivu. Vsi produkti izgorevanja, razen vode, negativno vplivajo na okolje ter zdravje ljudi in živali. Dizelsko gorivo, ki se najpogosteje uporablja v ladijskih motorjih, je znano kot težko gorivo. Je cenovno bolj ugodno, saj gre za težje produkte oziroma ostanke procesa destilacije nafte v lažje frakcije in pogosto vsebuje veliko nečistoč, kar vpliva na višje vrednosti škodljivih emisij dušikovih in žveplovih oksidov, v primerjavi z uporabo čistejših dizelskih goriv.
(Wikipedia – Heavy Fuel Oil)
9
4. TOPLOGREDNI PLINI TER IZRAČUNI ZA ZMANJŠANJE NJIHOVE PRISOTNOSTI V ZRAKU
Dobro izhodišče za postavljanje prihodnjih ciljev zmanjševanja ladijskih emisij predstavljajo raziskave in analize količine izpustov toplogrednih plinov, ki povzročajo lokalno onesnaženje zraka in podnebne spremembe. Med letoma 2007 in 2012 je ladijski promet povzročil približno 2,8 % svetovnih emisij toplogrednih plinov ali dvakrat več, kot so jih povzročili letalski prevozi (Smith et al., 2014). Torej ladijski promet močno ogroža zdravje ljudi ter povzroča podnebne spremembe. Predstavlja 15 % NOx in 5–8 % emisij SOx, ki resno ogrožajo zdravje vseh živih bitij in rastlin na Zemlji. Po študiji Svetovne zdravstvene organizacije je bilo ugotovljeno, da so emisije zaradi ladijskega prometa leta 2000 povzročile 50.000 prezgodnjih smrti samo v Evropi (World Health organization, 2016).
Nemogoče je natančno ugotoviti, koliko izpustov lahko pripišemo ladijskemu prometu. Lahko pa se približamo dejanski količini izpustov z analizo posameznih ladij v pomorskem prometu.
V četrti študiji emisij toplogrednih plinov mednarodne pomorske organizacije (IMO GHG study and report, 2015) so zajeti podatki o vrstah goriva, številu ladij in pomorskih razdaljah za veliko število ladij. Določeni so posamezni emisijski faktorji, s katerimi lahko izračunamo, koliko emisij proizvajajo ladje z različnimi motorji in gorivi pri različnih hitrostih plovbe. Tako lahko z veliko mero zanesljivosti podamo oceno dejanskega stanja izpustov toplogrednih in ostalih emisij, ki jih prispeva pomorski promet na letni ravni.
4.1. Ogljikov dioksid
Ogljikov dioksid je v primerjavi z ostalimi toplogrednimi plini, ki so posledica pomorskega prometa, kot so na primer metan (CH₄), dušikovi oksidi (NOₓ) in ozon (O₃), problematičen ne zgolj zaradi svojega učinka (metan ima namreč večjo specifično absorpcijo toplote), ampak zaradi količine, ki se na dnevni ravni spusti v ozračje. Ima najdaljšo življenjsko dobo v ozračju, saj lahko traja tisoč let, da pride do sprememb njegove koncentracije v ozračju.
Približno tretjina ogljikovega dioksida, spuščenega v ozračje, se raztopi v morje in tudi tam povzroča onesnaženje, ne samo v zraku. Leta 2012 so celotni izpusti ladijskega prometa znašali približno 938 milijonov ton CO₂, kar znaša 2,6 % globalnih izpustov ogljikovega dioksida. K tej številki pa v ladijskem prometu največ pripomorejo ladje za prevoz kontejnerjev, tankerji za prevoz nafte in ladje za prevoz razsutega tovora. Približni izpusti CO2 posameznih kategorij ladij v mednarodnem prometu in graf izpustov CO2 v obdobju med leti 2007 in 2012 iz četrte študije toplogrednih plinov mednarodne pomorske organizacije so ponazorjeni na grafu 1 in grafu 2. (IMO GHG study and report, 2015)
10
Graf 1. Emisije CO2 posameznih kategorij ladij v mednarodnem prometu
Vir: ( Third IMO Greenhouse Gas Study 2014).
Graf 2. Izpusti CO2 v pomorskem prometu
Vir: (Third IMO Greenhouse Gas Study 2014) 0
200 400 600 800 1000 1200
2007 2008 2009 2010 2011 2012
Izpusti CO₂ v miljonih ton
Mednarodni pomorski promet Celoten pomorski promet
11 4.2. Dušikovi oksidi
Pri izgorevanju fosilnih goriv so dušikovi oksidi (NOₓ) stranski produkt izgorevanja. Dušikovi oksidi nastanejo, ko kisik v polnilnem zraku reagira z dušikom v gorivu in v zraku pri visokih temperaturah v dizelskem motorju. Pri visokem tlaku se gorivo vžge, lokalne temperature v cilindru pa lahko presežejo 1300 °C. Oksidacija dušika v polnilnem zraku obsega približno 90
% vseh tvorjenih dušikovih oksidov, preostalih 10 % pa nastane zaradi oksidacije organskega dušika prisotnega v gorivu. Količina ustvarjenih NOₓ je odvisna od temperature izgorevanja, zmesi goriva in zraka ter trajanja vbrizgavanja goriva v cilinder. Največ NOₓ se tvori pri visokih izgorevalnih temperaturah, slabi zmesi goriva in zraka ter daljšem času vbrizgavanja goriva.
V ozračju dušikovi oksidi reagirajo z organskimi spojinami ter s tem tvorijo ozon in smog v nižjih plasteh ozračja, kar lahko povzroča različna obolenja dihal. Dušikovi oksidi v ozračju z vodo tvorijo kisline (kisli dež), ki škodujejo rastlinam.
V obdobju med 2007–2012 so povprečni letni izpusti NOₓ znašali 20,9 milijona ton, kar znaša približno 15 % vseh emisij dušikovih oksidov. Emisije NOₓ imajo potencial za negativen trend porasta zaradi vgradnje novejših motorjev z izboljšanimi sistemi vbrizga goriva in učinkovitejšim izgorevanjem ter sistemi za redukcijo dušikovih oksidov iz izpušnih plinov.
Z nižanjem temperature v motorju se zmanjšajo emisije NOₓ. Nižanje temperature izgorevanja pa ima negativne vplive na učinkovitost motorja, poleg tega pa se poveča tudi formacija trdih delcev. Namesto zniževanja temperature izgorevanja se emisije NOₓ zmanjšujejo s selektivno katalitično redukcijo (SCR) in recirkulacijo izpušnih plinov. Količine izpustov NOₓ so omejene z VI. aneksom, regulacijo 13. MARPOL konvencije in veljajo za vse dizelske motorje, vgrajene na ladje, ki so zgrajene 1. januarja 2000 in kasneje, z močjo večjo od 130 kW, razen za motorje, ki se uporabljajo izključno v sili. Mejne vrednosti NOₓ so določene s krivuljami, ki temeljijo na hitrosti motorja (vrtljaji na minuto) in so določene za različne starosti ladij, kot je prikazano na grafu št 3.
Krivulje so poimenovane Tier I (stopnja 1), Tier II (stopnja 2), Tier III (stopnja 3) in prikazujejo mejne vrednosti treh različnih stopenj. Tier I velja za ladje, zgrajene med 1. januarjem 2000 in 1. januarjem 2011, Tier II za ladje zgrajene po 1. januarju 2011. Najstrožje mejne vrednosti Tier III veljajo za določene ladje, medtem ko delujejo na posebnih območjih omejenih emisij (Emission Control Areas – ECA). Tier III torej velja za ladje, zgrajene po 1. januarju 2016, ki delujejo v ECA (Severna Amerika, Karibsko morje in ZDA), in ladje zgrajene po 1. januarju 2021, ki delujejo v ECA Baltskega in Severnega morja. Zunaj omenjenih območij veljajo mejne vrednosti Tier II. Poleg tega je dobro poudariti še, da mejne vrednosti Tier III ne veljajo za čolne in plovila za rekreacijo, ki so krajša od 24 metrov.
12 Graf 3. IMO krivulje izpustov NOx
Vir: Third IMO Greenhouse Gas Study 2014
Za razliko od emisij CO₂ imajo dušikovi oksidi potencial za negativni trend porasta. Z optimizacijo izgorevanja se da učinkovito zmanjšati njihovo tvorjenje že v fazi izgorevanja ter zmanjšati njihove izpuste skozi ladijski dimnik. Proizvajalci ladijskih motorjev so zato, da bi zmanjšali škodljive izpuste, razvili rešitve, kot so na primer selektivna katalitična redukcija (SCR), recirkulacija izpušnih plinov (EGR), vbrizg vode v izgorevalni prostor ter uporaba emulzije goriva.
4.2.1. Selektivna katalitična redukcija
Najučinkovitejša je redukcija NOₓ iz izpušnih plinov po izgorevanju z SCR. Dušikovi oksidi se z amonijakom reducirajo na dušik in vodo. Takšna redukcija je lahko več kot 90 %. Amonijak ali urea (NH₃) se vbrizga v izpušne pline, mešanica izpušnih plinov in amonijaka nato potuje skozi katalizator, kjer amonijak reagira z dušikovimi oksidi in tvori dušik ter vodo.
V nadaljevanju so zapisane kemijske reakcije, ki potekajo v reaktorju katalizatorja.
4NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O 6NO₂ + 8NH₃ → 7N₂ + 12H₂O 2NO₂ + 4NH₃ + O₂ → 3N₂ + 6H₂O
6NO + 4NH₃ → 5N₂ + 6H₂O
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 130 200 500 1500 2000
Dovoljeni izpusti NOₓ (g/kWh)
Hitrost motorja (rpm)
IMO krivulje izpustov NOₓ
Tier I Tier II Tier III
13
NO + NO₂ + 2NH₃ → 2N₂ + 3H₂O
Reakcija poteka pri temperaturah med 300 °C in 400 °C. Pri nižjih temperaturah reakcija poteka prepočasi, kar lahko povzroči poškodbe katalizatorja zaradi velike koncentracije amonijaka, ki ni reagiral z dušikovimi oksidi v izpušnih plinih. Pri temperaturah višjih od 490 °C pa amonijak izgori, namesto da reagira z NOₓ. Zaradi pomembnosti stabilne temperature SCR ni primerna za hitro spreminjajoče obremenitve motorja oziroma manevriranje, ampak se uporablja pri konstantnih obremenitvah motorja. Zasnova katalizatorja SCR temelji na predvideni vsebnosti žvepla v gorivu, temperaturnih mejah izpušnih plinov, pričakovanih vrednostih trdih delcev in dovoljenih padcev tlaka čez katalizator. Postopek selektivne katalitične redukcije zahteva natančen nadzor vbrizga amonijaka, da je dosežena ustrezna redukcija dušikovih oksidov. V primeru vbrizga premajhne količine amonijaka ne dosežemo željenega nivoja redukcije.
Prevelik vbrizg amonijaka pa lahko povzroči poškodbe katalizatorja in izpuste amonijaka v ozračje oziroma zdrs amonijaka (ammonia slip).
4.3. Recirkulacija izpušnih plinov EGR
Recirkulacija izpušnih plinov je metoda zmanjševanja emisij dušikovih oksidov in trdih delcev, ki se uporablja pri široki paleti dizelskih motorjev in pri nekaterih bencinskih motorjih, pri manjših motorjih za osebna vozila, velikih dizelskih motorjih, ki se uporabljajo v industrijske namene pa tudi pri velikih počasnih dizelskih dvotaktnih motorjih, ki poganjajo večino ladij trgovske mornarice. Zaradi specifike goriv, ki se uporabljajo na ladjah, so sistemi recirkulacije izpušnih plinov nekoliko bolj kompleksni kot pri manjših motorjih, ki delujejo na čistejša dizelska goriva. Prisotnost žvepla, trdih delcev, kovin in drugih nečistoč v izpušnih plinih pomeni, da je potrebno te pline očistiti pred ponovnim vnosom v motor. Na Sliki 1 so označeni glavni sestavni deli takšnega sistema. To so: čistilec, ki v prvi fazi očisti izpušne pline žvepla, trdih delcev in ostalih nečistoč, hladilnik, lovilec vodne meglice, puhalo in ventili. Z vnosom izpušnih plinov v izgorevalno komoro motorja se v motor vnese ogljikov dioksid in posledično manj kisika, kar upočasni izgorevanje in zmanjša temperaturo v motorju, zaradi česar se tvori manj dušikovih oksidov. Poleg nižjih temperatur v motorju se delež dušikovih oksidov raztaplja v vodi, s katero se čistijo izpušni plini v čistilcu, preden se vrnejo v motor. Zmanjšanje tvorjenja trdih delcev je najbolj izrazito pri nizkih obremenitvah. Poleg redukcije izpustov NOₓ se pri recirkulaciji izpušnih plinov zaradi nujnosti uporabe čistilca izpušnih plinov zmanjša tudi vsebnost žveplovih oksidov in delež trdih delcev PM (MAN 2008).
14
Vir: (Exhaust Gas Emission Control Today and Tomorrow MAN 2018)
Slika 1. Shema sistema recirkulacije izpušnih plinov na ladijskem motorju.
15 5. ŽVEPLOVI OKSIDI
Med izgorevanjem ladijskega goriva približno 90 % žvepla iz goriva reagira s kisikom v zraku in tvori žveplov dioksid (SO2), ki se nato sprošča v ozračje skozi ladijski dimnik. V ozračju žveplov dioksid oksidira s hidroksidnimi radikali (OH) v OHSO2, nato pa oksidira v SO3 in se raztaplja v vodi ter tvori žvepleno kislino (H2SO4). Kisli delci se nato absorbirajo v tla in vodo na tleh ali pa se raztopijo v oblakih, megli in dežju in padejo na tla v raztopini, kot je prikazano na Sliki 2. Žveplovi oksidi škodujejo zdravju ljudi in povzročajo bolezni dihal. V študiji o vplivih izpustov žveplovih oksidov z ladij na zdravje, ki jo je Finska predložila odboru za varstvo morskega okolja (MEPC) mednarodne pomorske organizacije IMO, je ocenjeno, da bi brez omejitev izpustov žveplovih oksidov od leta 2020 do leta 2025 izpusti žveplovih oksidov povzročili več kot 570 000 dodatnih prezgodnjih smrti po svetu. Poleg škodljivih učinkov na zdravje se v ozračju izpusti SOₓ raztapljajo v vodi in povzročajo kisli dež, ki škodujejo pridelkom, gozdovom in vodnim organizmom (Svensson, 2011).
Vir: (The Regulation of Global SOx Emissions from Ships ERIK SVENSSON 2011)
Slika 2. SOx v okolju.
SO₂ + OH → HOSO₂ HOSO₂ + O₂ → SO₃ + H₂O
2SO₂ + O₂ → 2SO₃
16
SO₃ + H₂O → H₂SO₄
5.1. Dovoljene vrednosti izpustov SOₓ
Mednarodna pomorska agencija IMO sprejema revizije šestega aneksa MARPOL konvencije, s katerimi od leta 2005 postopno omejuje največjo dovoljeno vsebnost žvepla v ladijskih gorivih, kar prikazuje Graf 4. Od 1. januarja 2020 so v veljavi nove mejne vrednosti o dovoljeni vsebnosti žvepla v ladijskem gorivu. Te znašajo 0,50 % mase goriva za ladje, ki delujejo izven območji ECA in 0,10 % za ladje, ki delujejo v teh območjih. Od leta 2020 do leta 2024 je pričakovano letno znižanje emisij žveplovih oksidov za 77 %, kar je približno 8,5 oziroma 8,9 milijonov metričnih ton kot posledica izvajanja standardov iz šeste priloge konvencije MARPOL. V primerih, ko je na ladji vgrajena naprava za čiščenje žveplovih oksidov iz izpušnih plinov ladijskih motorjev in kotlov, katera zmanjša izpuste žveplovih oksidov na raven, ki ustreza meji žvepla v gorivih, je dovoljena uporaba težkih goriv z višjo vsebnostjo žvepla od dovoljene vrednosti. Do sredine julija 2020 je mednarodna pomorska organizacija IMO zabeležila 2.359 vgrajenih odobrenih sistemov za čiščenje emisij žvepla na ladjah.
Vir: (Third IMO Greenhouse Gas Study 2014)
Graf 4. Dovoljene vrednosti žvepla v gorivu
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
1.01.2000 1.01.2005 1.01.2010 1.01.2015 1.01.2020
vsebnost žvepla v gorivu (%)
Dovoljene vrednosti žvepla v gorivu MARPOL aneks VI
17 5.2. Naprave za čiščenje emisij SOₓ
Naprave za čiščenje emisij žveplovih oksidov odstranjujejo nezaželene trde delce in žveplove okside iz izpušnih plinov in jim preprečujejo izstop iz ladijskega dimnika v ozračje. Obstajajo dve splošni kategoriji čistilcev, in sicer mokri in suhi. Mokri čistilci so lahko konfigurirani v tri različne načine delovanja. Način odprte zanke, zaprte zanke ali kot hibridni sistem, ki pa lahko deluje v odprti zanki ali zaprti zanki. V pomorstvu prevladujejo mokri čistilci, ki nezaželene emisije sperejo iz izpušnih plinov tako, da prehajajo skozi razpršilce naravno alkalne morske vode (Način odprte zanke. Glej sliko 3) ali sladke vode pomešane z dodatki, ki jo naredijo alkalno (Način zaprte zanke. Glej sliko 4). V to vodo se vežejo žveplovi oksidi in ujamejo trdni delci PM, nato pa se izpusti v morje ali pa se skladišči na barki. pH te vode je blizu nevtralnega in nima posebnega negativnega vpliva na pH morja. Neposredne meritve pomorskih klasifikacijskih organizacij za štirideset ladij v pristaniščih so pokazale, da se ravni pH izpustov čistilne vode vrnejo na raven pH okoliške morske vode na dveh do štirih metrih od mesta izpusta, kar presega zahteve o izpustih odpadnih vod mednarodne pomorske organizacije.
Cenovno najugodnejši mokri sistemi odprte zanke niso primerni za vsa področja plovbe. (The Maritime Executive – Ten scrubber questions answered)
Vir: (Staying ahead in SOx compliance Alfa Laval)
Slika 3. Čistilec emisij SOx - odprta zanka
18
V morjih z nizkim pH (Baltsko morje) ne deluje optimalno, zato je za doseganje ustreznega čistilnega učinka potrebna vgradnja večjega sistema kot običajno. Poleg tega je uporaba takšnega sistema lahko omejena z lokalno zakonodajo o izpustih vode v morje. Na ladje, ki pogosto plujejo v teh območjih, se zato vgrajujejo mokri sistemi zaprte zanke. V takšni konfiguraciji se sladki vodi, ki se pridobi iz morja s filtracijo, doda natrijev hidroksid (NaOH) in recirkulira skozi čistilec, pri čemer se v vodi kopičijo nečistoče in žveplo. Zaradi tega se delež čistilne vode iz recirkulacije odstrani iz obtoka in skladišči v posebnih tankih, iz katerih se nato izkrca v čistilne naprave v pristaniščih.
Vir: (Staying ahead in SOx compliance Alfa Laval)
Slika 4. Čistilec emisij SOx - zaprta zanka
Tretja izvedba čistilcev lahko deluje v obeh načinih. Tako imenovani hibridni čistilec deluje v načinu odprte zanke, kadar je le mogoče. V območjih plovbe, kjer pH morja ni ustrezen ali kjer niso dovoljeni izpusti odpadnih vod iz ladje, pa lahko deluje v načinu zaprte zanke.
19
Suhi čistilci čistijo izpušne pline s prehajanjem skozi kalcijev hidroksid v granulah. V pomorstvu se ne uporabljajo pogosto, zaradi visoke porabe granulata, približno 20 ton na dan za 20 MW motor (“Understanding exhaust gas treatment systems: guidance for shipowners and operators”, Lloyd’s Register, June 2012.). Poleg zaloge svežega granulata je na krovu potrebno skladiščiti tudi uporabljen granulat, ki se ga izkrca v pristaniščih, za kar so potrebne precejšnje skladiščne kapacitete.
20 6. IZPUSTI TRDNIH DELCEV PM
Trdi delci so različni izredno majhni delci, ki v motorju nastanejo kot posledica nepopolnega izgorevanja goriva in nastajanja sulfatnih delcev zaradi prisotnosti žvepla v gorivu. Vsebujejo neizgorele ogljikovodike, ogljik v obliki saj, kovine, pepel in žveplo. Največ se jih tvori pri nizkih in prehodnih obremenitvah zaradi neoptimalne zmesi goriva in zraka. V zadnjih letih so raziskave zdravstvenih učinkov vdihovanja trdih delcev pokazale obstoj povezave med škodljivimi učinki na zdravje in izpostavljenostjo finim (PM₂‚₅) in ultrafinim (UFP) delcem.
Dolgoročna izpostavljenost je povezana z razvojem astme, obolenji pljuč, bolezni srca in ožilja ter razvojem raka (delci z veliko vsebnostjo aromatičnih ogljikovodikov). Izpusti trdih delcev poleg negativnih vplivov na zdravje ljudi pripomorejo k segrevanju ozračja, saj povečujejo absorpcijo infrardečega sevanja. Poleg lokalnega vpliva v pristaniščih se učinki onesnaženja s trdimi delci kažejo daleč stran od izvora zaradi zračnih tokov.
S sprejemanjem omejevanjem vsebnosti žvepla v gorivih in vgrajevanjem naprav za čiščenje izpušnih plinov na ladje se emisije trdih delcev zmanjšujejo.
Trdi delci so kategorizirani glede na njihovo velikost, kar je prikazano v Tabeli 5.
Tabela 5. Kategorizacija trdih delcev PM
Kategorija Velikost delcev (µm)
PM₁₀ <10
PM₂‚₅ <2,5
PM₁ <1
UFP (ultrafini delci) <0,1
Vir:World Health Organization (2013). Health Effects of Particulate Matter. Policy implications for countires in eastern Europe, Caucasus and central Asia
21
7. KOLIČINE IZPUSTOV LADIJSKEGA PROMETA ZARADI POGONSKEGA GORIVA
Čeprav dogovorjene in zavezujoče mejne vrednosti ne obstajajo, so ladjarji in IMO sprejeli določene ukrepe za zmanjšanje izpustov onesnaževalcev in toplogrednih plinov. Sprejemanje novih operativnih ukrepov, kot denimo plovba s hitrostjo, ki je znatno manjša od tiste, ki jo lahko doseže ladja (slow steaming), območja SECA kjer so posebno omejeni izpusti žveplovega dioksida, usmerjanje ladij na učinkovitejše plovne poti in prepoved odmetavanja odpadkov na in v bližini občutljivih območij. Pri projektiranju ladij se uvajajo nove oblike trupov, z namenom zmanjšanja porabe goriva in povečanja varnosti plovbe. Uvajajo se čistejša goriva, vključno z biogorivi, nizkoogljičnimi gorivi ter plovila na hibridni električni pogon. Z letom 2020 je začela po svetu veljati nova mejna vrednost, ki omejuje vsebnost žvepla v ladijskem gorivu na 0,5 %. Na območju med Baltskim morjem in Rokavskim prelivom EU že omejuje vsebnost žvepla v gorivu ladij na 0,1 %. Ladijski prevozniki priznavajo, da ti ukrepi ne bodo zadostovali. Cilja Pariškega sporazuma, po katerem naj bi dvig globalne povprečne temperature omejili na 2 °C (po možnosti pa na 1,5 °C) nad ravnjo iz predindustrijske dobe, ne bo mogoče doseči, če pomorski sektor pri tem ne bo sodeloval. Nekateri deležniki že ukrepajo. A za ukrepanje na ravni celotnega sektorja bi morali poskrbeti mednarodni regulativni organi. IMO vodi pogovore med pomorskimi državami o omejevanju izpustov. Razprava teče o več pobudah, med njimi za uvedbo globalnega zbiranja podatkov, da bi izboljšali informacije o izpustih iz pomorskega prometa, za določitev cilja zmanjšanja izpustov in uvedbo tržnega sistema za dosego tega cilja. EU je že izvedla nekatere ukrepe, da bi upočasnila rast izpustov, ki jih povzročajo ladijske družbe. Evropska komisija poziva IMO in industrijo, naj prilagodita nove operativne ukrepe, da bi se izboljšala energetska učinkovitost novih projektiranih in sedanjih ladij. V okviru novega sistema spremljanja, preverjanja in poročanja, ki se izvaja v okviru EU, morajo po letu 2018 velike ladje (z nosilnostjo večjo od 5000 bruto registrskih ton), ki delujejo na območju EU, posredovati potrjene podatke o svojih letnih izpustih CO2. Ladje morajo evidentirati svoje izpuste CO2 in o njih poročati na poti med pristanišči EU ter tudi v času, ko so v pristaniščih EU. Ocenjujejo, da se bodo zaradi tega sistema poročanja in spremljanja izpustov le te na opravljenih poteh zmanjšali do 2 %. EU je sprejela tudi ukrepe za zmanjševanje izpustov žvepla v evropskih pristaniščih in obalnih vodah.
22
8. STRATEGIJE ZA ZMANJŠEVANJE NEGATIVNIH VPLIVOV NA OKOLJE Nekateri ladjarji že uporabljajo strategije za zmanjševanje negativnih vplivov na okolje. Gre za zmanjšanje emisij, kar jim narekuje mednarodna uredba (več o tem v poglavju Zakonodaja in predpisi). Ladje, ki plujejo po svetovnih morjih, plujejo večinoma na mazut. Je zelo poceni, zato je kratkoročno z ekonomskega stališča za ladjarje to opravičljivo dejanje, čeprav gre za gorivo, ki najbolj obremenjuje okolje. Plovila, ki kot pogonsko gorivo uporabljajo mazut, morajo na območjih SECA (morska območja s vzpostavljenim strožjim nadzorom), za pogon uporabiti druga goriva, kot sta MGO ali MDO, s čimer omejijo izpuste škodljivih emisij, kot je opredeljeno v prilogi VI protokola MARPOL iz leta 1997, kar pa ni zapovedano, če imajo čistilne naprave.
Z rastjo svetovne trgovine in krepljenjem pomorskega sektorja bodo izpusti CO₂ v porastu, dokler bo primarni energent na ladjah dizelsko gorivo. Nekatere projekcije, po podatkih IMO GHG 2014, napovedujejo celo 250 % več izpustov ogljikovega dioksida do leta 2050.
V letu 2018 je mednarodna pomorska organizacija IMO sprejela začetno strategijo za zmanjševanje izpustov toplogrednih plinov v pomorstvu, ki predstavlja okvirne kratkoročne, srednjeročne in dolgoročne ukrepe za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov v mednarodnem ladijskem prometu v skladu s konvencijo o preprečevanju onesnaževanja MARPOL. Na vseh ladjah z bruto tonažo 5000 ali več se skladno s strategijo vodi evidenca porabe pogonskih goriv in goriv za pomožne stroje, ki se na koncu koledarskega leta poročajo državi zastave in zapišejo v bazo podatkov mednarodne pomorske organizacije. Za ladje, ki delujejo na območju evropske unije, se poroča o izpustih na podlagi poročila MRV, v katerem se zbirajo podatki o prepluti razdalji in količini porabljenih goriv v pristaniščih in med plovbo. Poleg tega to poročilo razlikuje med vrstami voženj, ki so lahko komercialne ali nekomercialne (Glej prilogo 1). Za ladje, ki ne plujejo na območju evropske unije, pa se beležijo le količine porabljenih goriv ter prepluta razdalja (Glej prilogo 2). S temi podatki bo mogoče ustvariti natančnejšo oceno izpustov ogljikovega dioksida in prilagoditi ukrepe ter strategije za njihovo zmanjšanje. Že leta 2013 je bila uvedena ocena energetske učinkovitosti (EEDI) in načrt učinkovitega upravljanja z energijo (SEEMP) za vse nove ladje z namenom vzpodbujanja uporabe energetsko učinkovitejše opreme in motorjev na novih ladjah. Gre za vzpostavitev zahtev za najmanjšo raven energetske učinkovitosti (izpusti CO2 v gramih na miljo nosilnosti) na tonsko miljo za različne tipe ladij, glede na njihove velikostne razrede. Tonska milja je merska enota, ki predstavlja gibanje ene tone tovora na razdalji ene milje. Izračuna se glede na tehnične in konstrukcijske parametre ladje in mora ustrezati referenčni vrednosti za tip ladje. S postopnim zaostrovanjem minimalnih zahtev se vzpodbujajo nadaljnje inovacije in tehnološki razvoj komponent in parametrov, ki vplivajo na energetsko učinkovitost ladje že v fazi načrtovanja.
23
Načrt učinkovitega upravljanja z energijo (SEEMP) je operativni ukrep, ki omogoča izboljšanje energetske učinkovitosti ladje z nižjimi stroški. Vključuje prakse za varčno delovanje ladij in omogoča merjenje izkoristka goriva ladje med plovbo ter analizo učinkov kakršnih koli sprememb v delovanju, kot so spremembe v načrtovanju potovanja, pogostejše čiščenje ladijskega vijaka, vgradnja novega vijaka ali naprav za izboljšanje energetske učinkovitosti ladje.
V strategiji je bila določena 10 % stopnja znižanja emisij ladij (grami na tonsko miljo) do leta 2015. Do leta 2020 je bilo predvideno 20 % znižanje in do leta 2025 30 % znižanje emisij ogljikovega dioksida.
8.1. Uporaba alternativnih pogonskih goriv
Tretja študija toplogrednih plinov IMO GHG Study 2014 napoveduje povečanje izpustov ogljikovega dioksida v pomorstvu za 50 % do 250 %, zato je mednarodna pomorska organizacija sprejela začetno strategijo, v kateri se zavezuje h krepitvi globalnim prizadevanjem za zmanjšanje okoljskih vplivov, ki si posledica izpustov ogljikovega dioksida. Mednarodna pomorska organizacija bo določila ukrepe, ki jih mora izvajati mednarodni pomorski sektor ter ukrepe in dejanja vključno z spodbudami za raziskave in razvoj ter spremljanje izpustov emisij v mednarodnem pomorskem prometu.
V začetni strategiji si mednarodna pomorska organizacija prizadeva 50 % zmanjšanje emisij ogljikovega dioksida v primerjavi z letom 2008, za kar bo poleg ukrepov, kot sta EEDI in SEEMP, potrebna uporaba alternativnih nizkoogljičnih goriv. Kratkoročno in srednjeročno je predvidena razširjena uporaba utekočinjenega zemeljskega plina LNG, kasneje pa bi se uporabljala ogljično nevtralna pogonska goriva in neogljična pogonska goriva. Glede na napovedi bo LNG zasedal velik delež energentov v pomorstvu tudi v letu 2050 (Glej sliko 5).
Emisije SOx, NOx, trdih delcev in ogljikovega dioksida so pri uporabi LNG v primerjavi z dizelskimi gorivi mnogo manjše. LNG v motorju izgoreva čistejše, tehnologija je relativno poceni, infrastruktura pa je vedno pogostejša v razvitejših pristaniščih.
Za razširjeno uporabo ogljično nevtralnih in neogljičnih alternativnih goriv pa bo treba premostiti ovire, kot so:
• razvoj tehnologije pogonskih strojev in energetskih sistemov
• razvoj infrastrukture za proizvodnjo in oskrbo z novimi energenti
• finančni aspekt uporabe alternativnih goriv (te energenti so mnogo dražji kot tradicionalna fosilna goriva)
24
• shranjevanje alternativnih energentov (prostorninska gostota energije plinastih in kriogenih goriv je manjša kot pri dizelskih gorivih. Ta goriva zahtevajo večje kapacitete za shranjevanje)
Vir: (MARITIME FORECAST TO 2050 Energy Transition Outlook 2020 DNV GL)
Slika 5. Napoved obsega energentov v pomorskem sektorju
Neogljični gorivi prihodnosti sta v pomorstvu amoniak (NH3) in vodik (H2). Ogljično nevtralna pa so biogoriva. Amoniak in vodik pri gorenju ne povzročata okolju in zdravju nevarnih emisij, kot je razvidno iz spodnjih enačb. Edina izpusta pri uporabi teh goriv sta vodna para in dušik, kar pomeni, da pri uporabi teh energentov na ladji ni emisij toplogrednih plinov. Dejanske emisije, ki jih lahko pripišemo uporabi teh energentov, pa so odvisne od načina proizvodnje oziroma od energentov, ki so se uporabljali za proizvodnjo in distribucijo. Za namen razlikovanja neogljičnih energentov, kot sta amonijak in vodik glede na njihov izvor oziroma proizvodnjo, se v ta namen uporabljajo izrazi zeleni, modri in rjavi energent. Zeleni energenti so brez emisij CO2, saj se proizvajajo z uporabo obnovljivih virov energije, modri energenti se proizvajajo na način, pri katerem se CO2, sproščen med proizvodnim procesom, zbira in skladišči, rjavi energenti pa se proizvajajo z uporabo fosilnih goriv.
4NH3+ 3O2→ 2N2+6H2O
2H2+O2 → 2H2O
25
Biogoriva veljajo kot ogljično nevtralna, saj se domneva, da se CO2, ki se odda iz biogoriva pri izgorevanju, odstrani iz ozračja pri rasti biomase, iz katere se nato to gorivo proizvede.
Uporaba kriogenih goriv LNG in vodika H2 prinaša dodatne zaplete pri skladiščenju in transportu teh energentov. LNG sicer v pomorstvu ni novost in se že leta uporablja v ladijskih motorjih, predvsem na tankerjih za prevoz LNG. V zadnjih letih pa se pogosto uporablja na novo izgrajenih ladjah, in sicer je delež naročil novih ladij, ki lahko za pogon uporabljajo LNG 13 % in bo v prihodnjih letih še narasel. Z uporabo LNG namesto HFO se doseže takojšnjo zmanjšanje izpustov ogljikovega dioksida do 21 % (KELLER PETER, 2021). V primerjavi z LNG predstavlja uporaba utekočinjenega vodika H2 za pogon ladij večje izzive. Utekočinjen vodik ima v njegovi čisti obliki H2 -253 °C, medtem ko se LNG skladišči pri -163 °C, poleg nizke temperature predstavlja težavo tudi njegova energetska gostota. Na sliki 6 so prikazane energetske gostote goriv. Razvidno je, da sta ogljični gorivi LNG in dizelsko gorivo po gostoti shranjene energije boljši od neogljičnih goriv. Alternativa shranjevanju čistega utekočinjenega ali stisnjenega vodika je uporaba kemičnih spojin (NH3, NaBH4, DBT, FA), s čimer se poenostavi skladiščenje. Eden izmed največjih izzivov bo poleg tehnološkega razvoja ladijskih motorjev ter kemičnih nosilcev vodika razvoj infrastrukture, ki bo omogočala uporabo tega goriva na ladjah. Zelo obetavno gorivo prihodnosti - Amonijak NH3 ima pred LNG in utekočinjenim vodikom bistveno prednost. Njegovo vrelišče je mnogo višje (približno -33,3
°C), zato sta njegovo skladiščenje in transport enostavnejša, kar pomeni nižje stroške skladiščenja na enoto energije. To je nujno, saj uporaba amonijaka v motorjih z notranjim izgorevanjem ne prinaša visokih energetskih izkoristkov. Leta 2017 je svetovna proizvodnja amonijaka znašala približno 170 milijonov ton (v glavnem za proizvodnjo gnojil) od tega je večina rjavega amonijaka, pri katerega proizvodnji se uporablja LNG. Leta 2012 pa je bilo po ocenah na ladjah porabljenih približno 300 milijonov ton goriva, kar je energetsko enako približno 650. milijonom ton amonijaka (DNV GL 2020). Da bi lahko govorili o amonijaku kot neogljičnemu gorivu prihodnosti, bo treba povečati proizvodnjo amonijaka, pri kateri se uporabljajo obnovljivi viri energije.
26
Vir: AMMONIA AS A MARINE FUEL 2020 DNV GL
Slika 6. Energetske gostote energentov v pomorstvu
Amonijak se lahko uporablja kot gorivo v gorivnih celicah ali v motorjih z notranjim izgorevanjem. Uporaba gorivnih celic se bo preizkusila na ladji Viking Energy (Na sliki 7) v projektu ShipFC, ki ga financira Evropska unija. Gre za oskrbovalno ladjo v priobalni plovbi z dizel elektro pogonom, ki oskrbuje naftne in plinske ploščadi v severnem morju. Za pogon generatorjev uporablja štiri dual-fuel (motor, ki deluje na dve vrsti goriv) motorje Wärtsilä 6L32DF z nazivno močjo 4x2010 kW. V sklopu projekta bo predvidoma leta 2023 namesto enega sklopa motorja in generatorja vgrajena gorivna celica na amonijak z zmogljivostjo 2MW.
Načrtovano je, da bo ladja plula približno 3000 ur na leto izključno na amonijak. (DNV GL 2020)
27
Vir: (Wärtsilä Marine)
Slika 7. oskrbovalna ladja Viking Energy
Poleg študij, ki raziskujejo možnost uporabe gorivnih celic za pogon ladij tudi proizvajalci ladijskih motorjev z notranjim izgorevanjem razvijajo motorje, ki za gorivo uporabljajo amonijak. Uporaba motorjev z notranjim izgorevanjem trenutno velja za boljšo možnost kot gorivne celice zaradi manjših stroškov in robustnosti. MAN razvija dvotaktni motor, ki bo delno deloval na amonijak. Pričakujejo pa se tudi rešitve, ki bodo omogočale nadgradnjo obstoječih motorjev. Izziv za proizvajalce motorjev z notranjim izgorevanjem predstavlja možnost neizgorelega amonijaka v izpuhu, kar je problematično, saj je amonijak strupen in lahko predstavlja nevarnost za posadko.
Trenutno je na svetu približno 200 tankerjev, ki lahko prevažajo amonijak. Takšni tankerji bodo verjetno prve večje ladje, ki bodo uporabljale amonijak kot gorivo, saj so na teh ladjah poleg rezervoarjev za amonijak tudi posadke, ki so izkušene v rokovanju s tem gorivom.
28
Če povzamem, tehnologije in goriva, ki bi pripomogla k zmanjševanju emisij, že obstajajo, vendar proizvodnja goriva, distribucija goriva in pogonski stroji na ladjah še niso pripravljeni na obsežno implementacijo teh energentov. Poleg dostopnosti novih goriv so ključne ovire, ki zavirajo njihovo implementacijo tudi stroški, povezani z vgradnjo takšnih sistemov na starejše ladje, cena teh goriv ter varnostni aspekti.
LNG je že na voljo po vsem svetu in dobavljiv v velikih količinah. Kljub temu pa je infrastruktura za oskrbo s tem gorivom omejena (predvsem v neevropskih pristaniščih) in jo je potrebno razširiti, preden bo LNG prevzel mesto glavnega pomorskega goriva. LNG je brez dvoma naslednji korak v boju proti izpustom, vendar so naložbe v uporabo tega energenta še vedno dražje od konvencionalnih energentov. Potrebno je zmanjšati kapitalske stroške, da se poveča konkurenčnost uporabe LNG.
Razpoložljivost ogljično nevtralnih in neogljičnih goriv je trenutno zelo omejena. Nobeno gorivo trenutno ne bi moglo nadomestiti oziroma resno omejiti uporabe fosilnih goriv. Če bomo uspeli zmanjšati stroške in povečati obseg proizvodno-distribucijske infrastrukture, bo treba vzpostaviti še pravila in vzpodbudne ukrepe oziroma ugodnosti, ki bi omogočale hitrejši razvoj teh energentov. Razvoj teh energentov je drag in časovno zamuden. Nova proizvodna in distribucijska infrastruktura se bo razvila le, če bo obstajal zadosten trg ter če se bo pokazalo, da imajo ta goriva potencial za dolgoročno razpoložljivost. Model DNV GL predvideva, da bodo morala ogljično nevtralna goriva predstavljati 60 % uporabljenih energentov v pomorstvu, če želimo doseči trenutne ambicije zmanjševanja izpustov toplogrednih plinov mednarodne pomorske organizacije.
29 9. ZAKONODAJA IN PREDPISI
Mednarodna pomorska organizacija (IMO) je le ena izmed članic Organizacije združenih narodov. Odgovarja za preprečevanje onesnaženja morja in za varnost ladijskega prometa (IMO, 2017). Za preučevanje problema onesnaževanja zraka zaradi ladijskih pogonskih goriv je treba poznati predvsem en njen del, in sicer Mednarodno konvencijo o preprečevanju onesnaževanja z ladij (MARPOL), ki je začela veljati relativno pozno, leta 1983. Mednarodna konvencija o preprečevanju onesnaženja okolja iz ladij (Marpol, angl. International convention for the prevention of pollution from ships) je glavna med mednarodnimi konvencijami, ki se nanašajo na preprečevanje onesnaževanja okolja z ladjami (International Maritime Organization, 2020). Vzpostavlja globalne standarde za preprečevanje nenamernega ali operativnega onesnaženja morskega okolja z ladij. Ker je bila na začetku ta konvencija usmerjena le na onesnaževanje morja, so jo posodobili in tako je z letom 2005 v veljavo stopila Priloga Anex VI MARPOL, ki zadeva problematiko onesnaževanja zraka z ladij (Berquist in Monios, 2019). Pokriva pravila, ki se navezujejo na kontrolirano onesnaževanje okolja z ladjami in določajo količine, koncentracije in razdalje dovoljenih izpustov. Konvencija se stalno spreminja in posodablja, dopolnitve stopajo v veljavo načeloma eno leto po sprejetju določb s strani IMO (Vidmar, 2016). Vsebuje šest prilog o preprečevanju onesnaženja z nafto, s tekočimi strupenimi snovmi, z nevarnimi snovmi, s fekalnimi vodami, z odpadki in zraka (International Maritime Organization, 2020). Priloga, ki zadeva onesnaževanje zraka, je deležna največ sprememb, saj ustvarja visoke stroške in bremeni okolje. Na Mednarodno pomorsko organizacijo dnevno prihajajo pritožbe za zmanjševanje škodljivih emisij.
Organizacija je sprejela pravila, in sicer
1. za vzpostavitev in nadzor energetske učinkovitosti ladje,
2. za strategijo za zmanjšanje letnih emisij toplogrednih plinov za 50 % do leta 2050 3. z letom 2020 je sprejeta manjša dovoljena vsebnost žvepla v pogonskih gorivih
(International Maritime Organization, 2020).
Leta 2010 so v aneks dodali spremembo, ki postopno uvaja strožje omejitve in območja nadzora nad emisijami (ECA ang. Emission control area). ECA območja so vzpostavljena na območjih Baltskega morja, Severnega morja, Karibskega območja ZDA in Severne Amerike. Prav tako je bila s predlogom spremembe postopno znižana meja vsebnosti žvepla v pogonskem gorivu s 3,5 % na 0,5 % do prvega januarja 2020. Ladjarji morajo zadostiti zahtevam predloga bodisi z vgrajevanjem čistilcev izpušnih plinov na ladje ali z uporabo goriv z nizko vsebnostjo žvepla.
Kljub zmanjšanju meje vsebnosti žvepla pa Ponte, Lister in Taudal Poulsen (2015) poudarjajo, da je dovoljena raven žvepla v območjih SECA še vedno mnogo višja od meje, ki velja za dizelska goriva v uporabi kopenskih tovornih vozil. Trenutna območja SECA pa ne zajemajo
30
večine plovnih poti sveta. S sprejetjem priloge VI, konvencije MARPOL so se zaostrile tudi omejitve izpustov NOx. Te določa uredba 13 in so odvisne od starosti plovil. Določa tri stopnje izpustov: stopnjo I, stopnjo II in stopnjo III. Priloga VI se nanaša tudi na učinkovitost ladij: leta 2011 sta bila sprejeta dogovora o načrtu upravljanja energetske učinkovitosti ladij (SEEMP ang. Ship Energy Efficiency Management Plan) in o indeksu energetske učinkovitosti ladij (EEDI ang. Energy Efficiency Design Index), ki zahteva, da morajo nekatere nove ladje ustrezati pogojem EEDI. Na vseh ladjah pa mora biti v veljavi načrt upravljanja energetske učinkovitosti ladij (Lister et al., 2015). Predpisi IMO so se predolgo osredotočali le na problematiko NOx in SOx. Toplogredni CO2 pa kljub velikim količinam, ki jih ladijski promet prispeva k svetovnim izpustom toplogrednih plinov, ni bil del ukrepov za omejitev onesnaževanja zraka iz ladij. Industrija razumljivo uporablja globalne predpise, izogiba se nacionalnim in lokalnim zahtevam. Ladjarji namreč lobirajo proti okoljevarstvenim predpisom IMO. Baltski pomorski svet, Mednarodni pomorski svet (BIMCO ang. Baltic and International Maritime Council), Mednarodna ladjarska zbornica (ICS ang. International Chamber of Shipping), Svet svetovnega ladijskega prometa (WSC ang. World Shipping Council) so IMO ovirale pri njenem delovanju (Influence Map, 2017). IMO je napovedala zmanjšanje emisij ladijskega sektorja do leta 2050 za 50 %. ZDA se z napovedjo niso strinjale, tudi druge organizacije so dajale svoje pripombe tako, da je zaveza vprašljiva. Mednarodne predpise v zvezi z omenjeno problematiko bo treba dosledno upoštevati (IMO, 2018). Poleg zahtev konvencije MARPOL se lahko na državni ravni uvedejo tudi strožji predpisi. Evropska komisija je izdala Belo knjigo Evropske unije o prometu. Do leta 2050 naj bi zmanjšali ogljične emisije prometa za 60 % tudi s pomočjo strategij oziroma ukrepov, kot je zmanjšanje emisij CO2, ki jih proizvedejo pomorska plovila za 40 %. Z direktivo (Direktiva 2005/33/ES) so začeli nadzorovati emisije v Rokavskem prelivu, Severnem morju in Baltiku. Določena je bila zgornja meja žvepla v gorivu v višini 1,5 %. Na ladjah v pristaniščih se mora uporabljati gorivo z največ 0,1 % vsebnostjo žvepla. Meje, ki so jih določali ti predpisi so bile mnogo strožje od vrednosti, ki so bile takrat določene v prilogi VI konvencije MARPOL. Nova uredba (Direktiva 2012/33 EU) je določila nove omejitve vsebnosti žvepla v ladijskih gorivih v skladu s posodobljeno prilogo VI. Evropska unija je prav tako sprejela uredbe, ki spodbujajo operativne ukrepe kot so Cold Ironing (Dobava električne energije za ladje v pristaniščih z obale. Generatorji na ladji so izključeni - ni emisij in hrupa) in uporaba utekočinjenega zemeljskega plina LNG. Evropska uredba o vzpostavitvi infrastrukture za alternativno gorivo (Direktiva 2014/94/EU) navaja zahtevo, da se v državah članicah plovila v pristaniščih oskrbujejo z električno energijo iz obale in da se to vnese v nacionalne politike. Ustrezna infrastruktura za oskrbo plovil z električno energijo iz obale naj bi bila nameščena v pristaniščih do 31. decembra 2025 (Evropska komisija,
31
2014). Uredba od članic zahteva tudi, da v okviru svojih nacionalnih politik najpozneje do konca leta 2025 v morskih pristaniščih zagotovijo zadostno število črpalk za LNG.
32 10. ZAKLJUČEK
Pomorska logistika je postala pomembno raziskovalno področje in pomemben člen trajnostne dobavne verige (Davarzani et. al, 2016). A ravno zaradi povečanega prometa po morju se pojavlja tudi problem onesnaževanja okolja zaradi pogonskega goriva ladij. Zato sem v diplomski nalogi predstavil analizo okoljskega odtisa ladijskega prometa z vidika onesnaževanja zraka ter predstavil nekatere obstoječe rešitve za zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov. Hkrati sem izpostavil zakonodajo, predpise, ki urejajo ladijske izpuste.
Največji predstavnik globalnega zračnega onesnaževanja CO2 je podvržen strategiji IMO za zmanjševanje ladijskega ogljičnega odtisa. Strategija postavlja ukrepe za 50 % zmanjšanje med leti 2008 in 2025. Evropska unija si močno prizadeva, da bi Mednarodna pomorska organizacija (IMO) k zmanjšanju onesnaževanja pristopila na globalni ravni. Evropska komisija poziva IMO in industrijo, naj prilagodita nove operativne ukrepe, da bi se izboljšala energetska učinkovitost sedanjih ladij in projektiranje novih. V okviru novega sistema spremljanja, poročanja in preverjanja, ki se izvaja v okviru EU, morajo po letu 2018 velike ladje (z nosilnostjo nad 5000 bruto registrskih ton), ki bodo uporabljala pristanišča EU, posredovati preverjene podatke o svojih letnih izpustih CO2 in druge ustrezne informacije. Ladje morajo spremljati svoje izpuste CO2 in o njih poročati. Ocenjujejo, da se bodo zaradi tega sistema poročanja izpusti ogljika na opravljenih poteh zmanjšali do 2 %.
Aktualna posodobitev aneksa VI konvencije MARPOL s 1. 1. 2020 je poskrbela za zaostritev znižanja vsebnosti žvepla v pogonskih gorivih s 3,5 % na 0,5 %. Uporaba goriv z nižjo vsebnostjo žvepla za ladjarja ustvarja večje kapitalske stroške (potrebne spremembe, izboljšave motorjev) in bistveno večje stroške goriva. Lahko pa se gorivo nadomesti z biogorivi in alternativnimi pogonskimi gorivi. Zelo učinkovit ukrep je še zmeraj zmanjševanje porabe goriva. To lahko storimo na več načinov. Dva najbolj upoštevana ukrepa za doseganje postavljenih zahtev sta uporaba utekočinjenega zemeljskega plina (LNG) in utekočinjenega naftnega plina (LPG). LNG-ja se pomorski promet še vedno izogiba zaradi pomanjkanja infrastrukture, njegova uporaba pa ustvarja manjše stroške goriva kot goriva z nižjo vsebnostjo žvepla. Zmanjšanje emisij SOx in NOx pa skupaj prinaša tudi zmanjšanje PM delcev. V pomorskem sektorju do sprememb ne pride čez noč, ampak je potrebno več časa. Kapitalski stroški uporabe alternativnih pogonskih goriv in prilagoditev obstoječih ladij ter vzpostavitev ustrezne infrastrukture na globalni ravni so velike ovire, ki jih bo potrebno premostiti.
Mednarodna pomorska organizacija ne zagovarja hitrih ureditev kot odgovora na vsako vprašanje, kar je razvidno iz napisanega zaključka, vendar onesnaževanje zraka (in okolja nasploh), ki ga povzroča ladijska industrija ni nova problematika in številne že objavljene
33
raziskave zadostujejo kot podlaga za sprejemanje nadaljnjih ukrepov (Bergqvist in Monios, 2019).
