Impactul Asupra Mediului a Navei Ecologice

Cap. 4 Studiu de caz – Impactul asupra mediului a navei analizate, emisii cu effect de seră, analiza de impact asupra navei Ro-Ro, propuneri de reducere a impactului

4.1 Impactul asupra mediului a navei Ro-Ro

Influențele ecologice în ciclul de viață al unei nave Ro-Ro

Lucrarea începe cu principalele probleme ale evaluării ciclului de viață (ECV) a unui produs. ECV a unei nave se adresează, cu un accent special pe metodele utilizate în mod obișnuit pentru reducerea consumului de energie și a impactului asupra mediului,și este accentuată raționalizarea de materiale utilizate în construcția de nave.

În ultimii 20 de ani, problemele de mediu au un câștig de interes public și de recunoastere tot mai mare. Un accent deosebit este pus pe problemele tot mai mari de gaze cu efect de seră care amenință la schimbările climatice si cresterea consumului de substanțe chimice care reduc stratul de ozon. De asemenea, populația devine mai conștientă decât oricând că, consumul de produse prefabricate și serviciile și activitățile de zi cu zi ale societății noastre afecteaza în mod negativ proviziile de resurse naturale și calitatea mediului inconjurator.

Protecția mediului necesită dezvoltarea și aplicarea unor metode pentru a identifica și reduce efectele negative de mediu privind desfășurarea activităților și serviciilor umane. Există acum o creștere a conștientizării cu privire la necesitatea de a reduce radical fluxurile de deșeuri de la procesele de producție și de consum. Această conștientizare nu a dus numai la punerea în aplicare a îmbunătățirilor în procesele de producție actuale, ci a dus de asemenea la creșterea circulației de materiale.

Conceptul de bază al evaluării ciclului de viață

Evaluarea ciclului de viata al unei nave Ro-Ro adoptă o abordare holistică prin analiza întregului ciclu de viață al unui produs de la extragerea de materii prime și achiziționarea, procesarea materialelor și fabricarea, transportul materialelor, fabricarea de produse, transport, distribuție, exploatare, consum, întreținere, reparare și, în final eliminarea produsului / fier vechi.Managementul de ierarhizare a deșeurilor solide include un sistem de prevenire a deșeurilor.Minimizarea deșeurilor la sursă, refolosirea, recuperarea, repararea, reciclarea, incinerarea (cu sau fără recuperare de energie) și depozitele de deșeuri.

Evaluarea ciclului de viață în ceea ce privește navele

ECV pentru nave ar trebui să evalueze utilizarea rațională a materialelor pentru constructii si modernizări, energia de consum și impactul asupra mediului în toate etapele de

proiectare a navei, construcție, modernizare, exploatare, întreținere și reparare, și, în final, în fier vechi. Figura 11 prezintă cererea de energie și impactul asupra mediului pe durata ciclului de viață al unei nave si tot odata arată consumul de energie cumulativă și emisiile eliberate de-a lungul ciclului de viață al unei nave.

(Sursa: https://www.scribd.com/doc/97861421/Impactul-Asupra-Mediului-in-Ciclul-de-Viata)

Figura 11. Reprezintă cererea de energie si impactul asupra mediului pe durata ciclului de viață al unei nave.

Impactul asupra mediului în ceea ce privește producția de nave

Energia utilizată în producția de nave poate fi împărțită in energie directă și indirectă. Energia indirectă utilizată in industria construcțiilor navale este folosită pentru fabricarea și producția următoarelor elemente principale:tablă de oțel și secțiuni, motoare principale și auxiliare,echipamente, accesorii, bobine de sudare și electrozi, vopsele, etc.

Cererea de energie în toate procesele de producție de nave de oțel.Energia directă necesară pentru construcția de nave este utilizată pentru manipulare și transport (materii prime, secțiuni fabricate si blocuri), procesele de fabricație (tăiere, formare, sudare),asamblarea de tablă de oțel și secțiuni, construirea de blocuri 2D și 3D, montaj și asamblare de blocuri pe dană ,operațiunile de amenajări, studii și teste.

Impactul operatiunilor navale asupra mediului

Oceanele sunt părți esențiale ale sistemului de sprijin al vieții la nivel mondial. Ele influentează clima și oferă produse alimentare și alte resurse pentru populația mondială aflată în creștere.Cu toate acestea, oceanele sunt în creștere de stres din cauza operațiunilor de transport maritim.Cererea de energie și impactul asupra mediului de către operațiunile navale sunt afișate în figura 12. În ceea ce privește energia de consum, navele necesită mai putină energie pentru a transporta un anumit tonaj de marfă pe o anumită distanță decât toate celelalte mijloace de transport.

Impactului operațiunilor navale asupra mediului ar trebui să fie luate în considerare atât pentru modul de funcționare pe mare cât și în porturi. Principalele cauze ale poluării marine și a emisiilor sunt prezentat e mai e mai jos.

(Sursa: https://www.scribd.com/doc/97861421/Impactul-Asupra-Mediului-in-Ciclul-de-Viata-Al)

Figura 12. Cererea de energie și impactul asupra mediului de către operațiunile navale si principalele cauze ale poluării marine și a emisiilor

4.2 Emisii de gaze cu efect de seră (generalități, specifice activității de transport naval, tendințe, statistici)

Efectul de seră reprezintă un proces natural prin care atmosfera terestră reține o parte a energiei trimisă de Soare spre Terra, încălzind Pământul suficient pentru a crea un mediu propice vieții.

(Sursa: www.google.ro/imagini)

Figura 13. Efectul de sera

efectul de seră = rezultatul interacțiunii dintre lumina solară și straturile de gaze cu efect de seră din atmosfera terestră.

spectrul luminii solare este compus din lumina vizibilă, radiațiile infraroșii (percepute drept căldură), razele gamma, razele X și radiațiile ultraviolete.

Prin spectrul luminii solare intelegem in acest caz toate formele de energie care ajung pe Pământ de la Soare

Gazele cu efect de sera sunt:

directe

indirecte

Gazele cu efect de sera indirect sunt cele care favorizeaza prezenta gazelor cu efect de sera directe in partea superioara a atmosferei.

Printre ele regasim: oxiziide azot(oxidulde azotNO si dioxidulde azotNO2), monoxidulde carbon(CO), dioxidulde sulf(SO2).

Gazele cu efect de sera directe :

-vaporii de apa(H2O):

• constituie principalul gaz cu efect de sera, data fiind enorma suprafata oceanic ce il emite

• ocupa intre2 si 3% din atmosfera

• reprezinta aprox. 55% din gazelle cu efect de sera

• are totusi o durata de viata foarte scurta, reciclarea complete a apei atmosferice se face in cateva saptamani

• la originea acestor gaze nu se afla activitatea umana. In schimb, o crestere a temperaturii duce la sporirea procesului de evaporare a apei si deci de emitere a vaporilor, ceea ce amplifica incalzirea planetei.

-dioxidul de carbon (CO2)

• present in mod natural in atmosfera, in biosfera terestra si in oceane

• este produs in timpul eruptiilor vulcanice si prin respiratia animal si vegetala. Dioxidul de carbon este absorbit de vegetale(in timpul fotosintezei) si de catre oceane

• ocupa in jur de 0,036% din atmosfera si reprezinta aprox. 39 % dinGES

• rezista in atmosfera timp de 100 de ani si chiar mai mult. In o suta de ani, concentratia de CO2 in atmosfera terestra a crescut cu 30%

• de asemenea, este emanate in urma arderilor carbonului fosil(petrol, carbon) in transporturi, industrie etc.

• sporeste in proportie de 50% procesul de incalzire a planetei

-metanul(CH4)

• este degajat prin descompunerea materiei organice in orezarii sau in gropile de gunoi, prin fermentare, in timpul rumegarii animalelor si prin exploatarea zacamintelor de gaz natural si al minelor de carbon

• reprezinta 2% dinGES

• durata de viata este intre10 si 12 ani

-Ozonul(O3):

• reprezinta in jur de 2% din GES. Trebuie precizat in acest context ca singura legatura intre gaura din stratul de ozon si efectul de sera este ambele fenomene sunt consecinta activitatii umane. De fapt, freonul este cel ce produce subtierea sau perforarea stratului de ozon deasupra polilor.

• este un compus secundar datorat reactiei oxigenului atmospheric si oxizilor de azot sub efectul razelor solare

• se gaseste la cca 25 km in atmosfera

• specialistii spun ca ar trebui cam 50 de ani pentru ca stratul de ozon sa se refaca

-hidrocarburile halogenate(hidroclorofluorocarbonul, hidroclorocarbonul si clorofluorocarbonul)

Acesta din urma, numit si freon, este utilizat in procesele de refrigerare. El contribuie la incalzirea climatic in proportie de 17% si a fost interzis, deoarece distruge stratul de ozon. Durata de viata este de 60 la 120 ani.

Transportul naval este o importantă sursă de poluare în ceea ce privește emisiile de gaze cu efect de seră, care cauzează schimbări climatice. Uniunea Europeană propune o abordare globală a acestei probleme pentru reducerea emisiilor provenite din urma transportului maritim internațional. Emisiile generate de sectorul transportului maritim internațional în prezent reprezintă 3 % din emisiile mondiale de gaze cu efect de seră (GES) și 4 % din emisiile de GES din UE. Dacă nu se iau măsuri, se preconizează că acestea vor crește în mod semnificativ în viitor, în concordanță cu creșterea prognozată a volumului de schimburi comerciale între toate continentele.

Comisia Europeană a făcut primul pas în vederea reducerii emisiilor de gaze cu efect de seră generate de sectorul transporturilor maritime, propunând o legislație care va obliga proprietarii de nave de mari dimensiuni ce folosesc porturile UE să monitorizeze și să raporteze emisiile anuale de dioxid de carbon (CO2) ale navelor, începând cu 2018.  De asemenea, Comisia a publicat o comunicare care stabilește strategia sa pentru abordarea și reducerea acestor emisii, de preferință prin intermediul unor măsuri la nivel mondial.

Eforturi considerabile au fost făcute în ultimii ani, atât în ​​cadrul OMI și Convenția cadru a Națiunilor Unite privind schimbările climatice (UNFCCC), pentru a ajunge la un astfel de acord. În 2011 a făcut IMO progrese prin adoptarea indicele de eficiență energetică Design (EEDI), care stabilește standarde obligatorii de eficiență energetică pentru navele noi, și eficiența energetice a navelor Planul de management (SEEMP), un instrument de management pentru proprietarii de nave.

UE sprijină măsurile internaționale ambițioase care abordează problema schimbărilor climatice. Multilateralitatea și cooperarea pe baze ample continuă să se afle în centrul politicii UE privind clima. Consecventă cu această abordare internațională, UE a implementat politici care să îi faciliteze tranziția spre o economie cu emisii scăzute de dioxid de carbon. Pachetul energie/climă din 2008 este, probabil, cel mai cuprinzător cadru de reglementare la nivel mondial. Este format din diverse măsuri de politică menite a facilita tranziția și a devenit o inspirație pentru luarea de măsuri de către țările partenere. Luarea de măsuri în timp util și la nivelul întregii economii rămâne o prioritate esențială a UE în ceea ce privește combaterea schimbărilor climatice.

La nivelul UE, transportul maritim internațional rămâne singurul mod de transport care nu este inclus în angajamentul UE de reducere a emisiilor de GES. Emisiile de GES generate de transportul maritim constituie în prezent 4 % din emisiile de GES ale UE. Totodată, se preconizează că emisiile de GES generate de transportul maritim vor crește semnificativ în viitor. Potrivit evaluării impactului care însoțește prezenta comunicare, emisiile de CO2 generate de transportul maritim legat de UE – adică emisiile aferente rutelor din interiorul UE și călătoriilor cu destinația și/sau originea în UE – au crescut cu 48 % în perioada 1990-2008. În conexiune cu proiecțiile privind creșterea comerțului mondial, se preconizează că emisiile legate de UE generate de transportul maritim vor crește și mai mult până în 2050, cu 51 % față de nivelurile din 2010 (+86 % până în 2050 în comparație cu nivelurile din 1990), în pofida adoptării în 2011 de către Organizația Maritimă Internațională (OMI) a unor standarde minime de eficiență a navelor pentru navele noi.

Figura 14. Estimare privind emisiile de CO2 generate de transportul maritim (legate de UE și la nivel mondial, având în vedere EEDI)

La nivel mondial, emisiile generate de transportul maritim reprezintă în prezent 3 % din emisiile mondiale, dar se preconizează ca vor reprezenta 5 % din emisiile mondiale în 2050, având în vedere creșterea preconizată a economiei mondiale și a cererii de transport aferente. Această creștere a emisiilor este preconizată în pofida faptului că sunt disponibile măsuri operaționale și există tehnologii de reducere cu până la 75 % a consumului de energie și a emisiilor de CO2 specifice ale navelor.

Transportul maritim este o parte esențială a lanțului de aprovizionare mondial și un sector crucial pentru economia UE. Deși transportul maritim ar putea fi, comparativ, mai puțin poluant decât alte moduri de transport, progresele tehnologice din alte sectoare, dependența exagerată de petrol și apelul puternic din partea opiniei publice în favoarea nu doar a reducerii emisiilor de CO2, ci și a reducerii poluanților (SOx, NOx, particule), precum și amprenta de mediu mai extinsă (apa de balast, separarea deșeurilor) sunt motive serioase pentru care transportul maritim nu trebuie să bată pasul pe loc. OMI și sectorul transportului maritim sunt implicate activ, dar adoptarea noilor tehnologii și măsuri operaționale rămâne inegală. Încurajarea unei eficiențe și a unei sustenabilități sporite în sectorul transportului maritim prin reducerea costului combustibilului și o mai bună satisfacere a așteptărilor clienților vor menține competitivitatea sectorului: la nivel mondial prin asigurarea funcționării legăturilor comerciale, iar la nivelul UE prin păstrarea poziției de lider în privința calității.

În sectorul transportului maritim, emisiile de CO2 sunt legate de combustibilul consumat. Reducerea emisiilor de CO2 înseamnă reducerea consumului de combustibil, care, la rândul ei, duce la economii în ceea ce privește costul combustibilului. Dacă investițiile în eficiență necesare pot fi recuperate prin economiile de combustibil realizate, sectorul poate câștiga bani și aborda schimbările climatice în același timp.

Proiectul tehnologic a unei nave ecologice

Inițiativa privată aparține industriei daneze ,, Corabia Verde a Viitorului ,, care au încheiat un studiu pe compararea de tehnologii care respectă nivelurile de emisie a Organizației Maritime Internaționale (OMI) pentru navele care navighează în zonele controlate de emisie( ECA) . Bazele acestui studiu este întocmit de Organizația Maritimă Internațională ( OMI ), iar decizia este că navele trebuie să reducă nivelul de sulf în păcură la 0,1% sau curăța gazele de eșapament la un nivel echivalent până în 2015 . Obiectivul proiectului a fost de a crea soluții practice, precum și descoperirea aspectelor financiare în ceea ce privește instalarea, operarea și întreținerea celor trei alternative mai realiste:

– Conținut scăzut de sulf și combustibil

– GNL drept combustibil

– Tehnologie Scrubber(Epurator de gaze)

Studiul de reducere a emisiilor pentru RO / PAX M/F Visby

În primăvara anului 2011, parteneriatul public-privat ,,Corabia Verde a Viitorului ,, a inițiat un studiu în domeniul navelor feribot cu emisii reduse de poluanți . S-a convenit ca studiul să fie realizat ca un studiu de dezvoltare, de colaborare care implică parteneri din toata industria maritimă să lucreze împreună la optimizarea unui feribot pentru o anumită operațiune . Pentru a realiza acest lucru , un facilitator fost adus și conferă rolul de a obține sinergiile (operațiunile) dorite în cadrul grupului de proiect .

În scopul de a da referință rezultatele, a fost folosit feribotul existent RO – PAX M / F Visby din figura 15. Acest feribot este exploatată în prezent de Gotlandsbolaget între portul în Visby pe insula suedeză Gotland și Suedia continent . Gotlandsbolaget au mai mulți ani de experiență cu care operează acest traseu și au o bază de date extinsă a consumului de energie la bordul navelor , prin evaluare comparativă de reduceri potențiale de emisii este posibil .

Studiul a fost condus de OSK – ShipTech și în timpul studiului , partenerii au contribuit prin subgrupuri care au făcut expertiza lor tehnică.

(Sursa:www.google.ro)

Figura 15. Nava ecologică RO- Pax M/ F Visby

Obiectivul general al studiului a fost de a oferi o perspectiva asupra ceea ce se poate face pentru a reduce emisiile provenite de la feriboturi . În acest sens , studiul a vizat utilizarea și schimbul de expertiză tehnică și operațională între toți partenerii de studiu .

Ținta tehnică a studiului a fost de a reduce emisiile de CO2 cu 25 % față de feribotul deja în funcțiune între Gotland și Suedia .

Mediul tehnologic și politic în lumea maritimă schimbă continuu posibilitățile și cerințele . Prin urmare , în scopul de proiectare a acestui concept RO- PAX ecologic are scopul de a fi gata de regulă înainte de 2020 . În acest context, este relevant să menționăm că unele constatări pot fi implementate ca retro – fit , adică utilizarea unui echipament nou pe vechile instalații în navele existente . Tehnic vorbind , studiul s-a concentrat pe elemente de proiectare ,pe piese și organe de mașini , propulsie , combustibili alternativi și alte domenii care afectează emisiile .

Din punct de vedere tehnic sa ajuns la concluzia că este posibil să se reducă consumul de combustibil considerabil prin introducerea de noi tehnologii , fără a schimba parametrii operaționali . Efectele de optimizare și tehnologiile alese au condus la o reducere a costurilor de combustibil de mai mult de 23 % .

Principalele concluzii ale acestui capitol pornind de la studiile prezentate mai sus putem spune că evaluarea ciclului de viață al unei nave Ro-Ro ar putea fi folosit pentru a ajută la construirea de nave noi și reparațiile navale, pentru a identifica și evalua oportunitățile de energie, pentru a minimiza consumul, controlul/reducerea impactului negativ asupra mediului prin utilizarea mai eficientă a resurselor disponibile.

O altă abordare a rezolvării problemei emisiilor de gaze cu efect de seră generate de nave, este implementarea unui sistem robust ca prim pas, pentru a duce la diminuarea acestor efecte negative asupra mediului, privind adoptarea la nivel mondial a unei măsuri bazate pe piață și a unor eventuale standarde care să abordeze eficiența flotei existente.

BIBLIOGRAFIE: