Ekologická Lodní Doprava: Technologie a Výzvy

Lodní doprava hraje zásadní roli v globální logistice, avšak je zároveň jedním z největších producentů emisí skleníkových plynů (GHG). Dá se říci, že environmentální dopady jsou velké a stále se prohlubují. Jejich výčet je pestrý. Prvním problémem jsou emise.

Emise skleníkových plynů nejsou tím největším problémem lodní dopravy, mnohem horší jsou emise oxidu síry a dusíku nebo prachových částic, řekl Jan Freidinger z organizace Greenpeace ČR. Lodní doprava povětšinou využívá odpadní produkty z rafinerií jako mazut, těžkou ropu a velmi nekvalitní paliva. Znečištění oxidy síry je obrovský. Proto Mezinárodní námořní organizace před lety stanovila pravidla emisních norem, které snižují oxidy síry o více jak polovinu. I tak to ale přetrvává jako obrovský problém," řekl Freidinger.

Freidinger uvedl, že vzhledem k očekávanému nárůstu lodní dopravy, se samozřejmě zvýší i emise skleníkových plynů, neboť se zatím nedaří ve velkém zavádět technologie, které by je snižovaly. Je nutné ale připomenout, že například EU má v rámci Green Dealu plán v tomto segmentu zavést bezuhlíkové technologie do roku 2050, zároveň byla lodní doprava zahrnuta do obchodování s emisními povolenkami," řekl.

Z environmentálního hlediska je lodní doprava problematická také kvůli hluku, který může narušovat přirozený život vodních živočichů. Hluk může kytovcům a dalším druhům znemožňovat orientaci, dalším úskalím jsou střety lodí s těmito zvířaty," řekl Freidinger. Lodní doprava také znečišťuje vody při haváriích, například v podobě ropných skvrn nebo když se část nákladu dostává fyzicky do vody.

Podle odhadů se přepravuje na kontejnerových lodích více než 90 procent veškerého zboží na světě. A námořní doprava je sice v přepočtu na tunu přepraveného zboží stále největším producentem emisí oxidu siřičitého, ale zároveň je nejekologičtějším způsobem dopravy z hlediska emisí skleníkových plynů.

Čtěte také: Co nabízí Ekologická poradna Dr. Landy?

Pokud se zaměříme na informační sdělení agentury EEA, uvádí se zde, že nejnižší uhlíkovou náročnost v rámci motorizované dopravy vykazuje železniční a lodní doprava.

Proč je tedy lodní doprava považována i za neekologickou? Svět je rozdělen v názoru na ekologii zaoceánské a říční dopravy. Určitá část lidské množiny lodní dopravu vychvaluje, jiná část jí spílá a třetí skupině, asi daleko největší, je to jedno. Pokud se nedozvíme o nějaké katastrofě lodí, je pro nás loď ekologická. Zprávy o úhynu ryb či o zániku ekosystémů na břehu moří a řek si málokdo spojí s lodní dopravou. To, že někteří námořní dopravci využívají levná paliva, která zamořují ovzduší, a obchází mezinárodní nařízení, se nedozvíme.

Pokud má být vodní doprava ekologická, oceány, moře a vodní toky lze využít jen tak, jak jsou a nepřebudovávat jejich toky.

Inovativní Řešení: Wind Challenger a Další Technologie

Japonská přepravní společnost Mitsui O.S.K. lines se ve spolupráci s americkou Chevron Shipping Company rozhodla tento problém řešit prostřednictvím inovativního systému Wind Challenger, který využívá teleskopické plachty k asistovanému pohonu lodi. Jedním z nejvýraznějších rysů systému Wind Challenger je jeho inovativní systém teleskopických plachet. Tato unikátní vlastnost umožňuje lodi dynamicky reagovat na měnící se podmínky prostředí a zajistit tak optimální výkon za všech okolností. Princip fungování systému spočívá v přeměně kinetické energie větru na mechanickou práci, která pohání loď vpřed.

Plachty mohou být mechanicky rozloženy nebo staženy, čímž se mění jejich celková plocha. To umožňuje lodi optimalizovat množství zachycené větrné energie podle aktuální síly větru a požadované rychlosti plavby. Při silném větru mohou být plachty částečně staženy, čímž se sníží celková plocha vystavená větru a tím i boční síla působící na loď. To významně zvyšuje stabilitu plavidla a snižuje riziko převrácení. Jedním z nejvýznamnějších cílů tohoto projektu je lodní přepravník na LNG vybavený speciálními plachtami.

Čtěte také: Postupy likvidace nebezpečného odpadu

Technologie Wind Challenger nabízí několik zásadních výhod, které ji činí atraktivní volbou pro budoucnost lodní dopravy. Kromě snížení spotřeby paliva a emisí skleníkových plynů je jednou z hlavních výhod její flexibilita. Systém může být instalován na různé typy plavidel, od nákladních lodí až po tankery a LNG přepravníky. V říjnu 2022 uvedla společnost MOL do provozu první loď s těmito speciálními plachtami - bulker (nákladní loď) Shofu Maru o kapacitě 100 422 tun. Tato loď byla vybavena systémem Wind Challenger a její provoz přinesl významné výsledky. Během 18 měsíců provedla sedm zpátečních plaveb, při kterých se podařilo snížit denní spotřebu paliva až o 17 %.

Monitorování Znečištění Pomocí Družic

Sledování míry znečisťování ovzduší není v tomto případě jednoduché. U vnitrozemské lodní dopravy to jde lépe, ale sledování hluboko na moři či oceánu byl léta doslova neřešitelný problém. Předpisy jsou jedna věc, ale kontrola dodržování je věc druhá a stále ne plně vyřešená. Oceány a moře pokrývají rozsáhlé oblasti s omezenou nebo žádnou kapacitou pro provádění kontrol. Zde do hry vstupují družice, které budou hrát a již hrají klíčovou roli. Družice Sentinel-5P včetně přístroje TROPOMI.

Copernicus Sentinel-5P (Precursor) je první misí programu Copernicus určené k monitorování naší atmosféry. Družice je výsledkem úzké spolupráce mezi ESA, Evropskou komisí, Nizozemskou kosmickou kanceláří, průmyslem, uživateli dat a vědci. Mise se skládá z družice nesoucí přístroj TROPOMI.

Hlavním cílem mise Copernicus Sentinel-5P je provádět atmosférická měření s vysokým časoprostorovým rozlišením, která budou použita pro monitoring kvality ovzduší, ozónu a UV záření a slouží též k předpovídání klimatu. Sentinel-5P je postaven na platformě Astrobus L 250 vybavené komunikačními anténami v pásmu S a X , třemi skládacími solárními panely generujícími až 1500 wattů a hydrazinovými tryskami pro orientaci v prostoru a udržování přesné polohy. Automat operuje na sun synchronní oběžné dráze (824 km).

Multispektrální zobrazovací spektrometr TROPOMI, je aparát snímající ultrafialové (UV, 270-495 nm), viditelné (VIS), blízké infračervené (NIR, 675-775 nm) a krátkovlnné infračervené (SWIR, 2305-2385 nm) vlnové délky světla pro monitorování: ozónu, metanu, formaldehydu, aerosolů, oxidu uhelnatého, NO2 a SO2 v atmosféře. Rozšiřuje poznatky již z jiných přístrojů družic, jako byl například spektrometr SCIAMACHY na automatu ENVISAT. TROPOMI mapuje každý den atmosféru s rozlišením 7 km × 3,5 km.

Čtěte také: Strojírenství a ekologické předpisy

Vědci jsou nyní poprvé schopni na základě dat z družice Sentinel-5P detekovat z vesmíru zplodiny oxidu dusičitého z jednotlivých lodí. Na snímku představuje tmavě červená barva obrazce emisí oxidu dusičitého nad centrálním Středozemním mořem 2. července 2018.

Díky tomu máme informace o doposud nejsilnějším výbuchu podmořské sopky vůbec. Námořní doprava má přímý dopad na kvalitu ovzduší v mnoha pobřežních městech. Komerční lodě a plavidla spalují palivo a přeměňují ho na energii, jak už padlo v úvodu a jako vedlejší produkt vypouštějí několik typů škodlivých látek, což má vliv na zhoršení kvality ovzduší.

Od ledna 2020 byl maximální obsah oxidu siřičitého v lodních palivech celosvětově snížen na 0,5 % (pokles ze 3,5 %) ve snaze snížit znečištění ovzduší a chránit zdraví a životní prostředí (ekvivalent normy Euro 4-6). Očekává se, že emise oxidu dusičitého z lodní dopravy budou v příštích letech také omezeny.

Ve studii zveřejněné v roce 2019 byli vědci schopni odlišit sníh a led od mraků měřením výšky daného mraku a porovnáním s nadmořskou výškou povrchu. Pokud se zjistilo, že výška oblačnosti je dost blízko povrchu, šlo ji považovat spíše za sněhovou nebo ledovou pokrývku než za oblačnost. Při použití stejné metody pro odlesky slunce nad oceány byl tým schopen snadno identifikovat a přiřadit emise z jednotlivých lodí v denních měřeních z družice Sentinel-5P.

Přesto má tato metoda ještě své limity. Zatím jsou v měřeních vidět pouze největší lodě nebo několik lodí plujících za sebou, či blízko sebe. Nicméně získané výsledky mohou přispět k rozvoji nových přístrojů na dalších družicích v budoucnu tak, aby bylo možné detekovat i menší lodě. Tento posun je zásadní, protože podobné technologie umožní dobře odhalit lodě, které nebudou dodržovat z nejrůznějších důvodů emisní limity a půjde je i pokutovat apod.

Lodní Doprava v Kontextu Ekologie

Tvrdit dnes o nějakém druhu přepravy, že je ekologický je v podstatě protimluv. Většina dopravních prostředků na planetě totiž potřebuje ke svému provozu fosilní paliva a jejich spalování má vždy dopad na zdraví lidí a životní prostředí. Můžeme tedy vždy vybrat jen nejekologičtější druh v porovnání s ostatními, a světe div se, nejlépe je na tom lodní doprava. Kamiony jsou škodlivé po všech stránkách a navíc neefektivní, železniční doprava má velkou hlukovou stopu a je závislá na omezeních spojených s kolejemi. Letadla pak vycházejí snad ve všech ohledech dopadů na ekologii nejhůře a navíc je třeba velké množství personálu na obsluhu.

Pokud tedy chceme zůstat objektivní a přitom zodpovědět otázku ekologičnosti, musíme brát v potaz objem přepravovaného zboží. V takovém případě lodní doprava v přepočtu na jednu tunu nákladu vychází jednoznačně nejlépe a je nejekologičtějším způsobem přepravy z hlediska emisí skleníkových plynů (oxid siřičitý není skleníkový plyn). A to i přesto, že většinou na dané trase urazí více kilometrů, jak je vidět například na obrázku, který pochází z kalkulačky společnosti DHL a byl zveřejněn na stránkách webu Ekonom.

Když si k tomu všemu připočteme fakt, že se většina těchto plavidel se pohybuje mimo obydlené oblasti a mazut používají jen na otevřeném moři nebo oceánu a na jednu tunu nákladu potřebuje malé množství personálu, tak už se člověk tolik nediví. To platí i pro moderní říční lodě. Zavádějí se elektrické pohony a též LNG a podobně. I zde je cíl do roku 2030 v EU snížit emise plavidel až o 50 procent.

Lodní i letecká doprava stojí na prahu zásadní proměny. Ekologické regulace, tlak na snižování emisí, technologické inovace i geopolitické otřesy přepisují mapu světové logistiky. Lodě začínají plout na bio-LNG a vítr, letadla na udržitelná paliva nebo vodík. Náklady rostou, trasy se mění a automatizace přestává být volbou a naopak se stává nutností.

Od letošního roku platí v námořní dopravě přísnější požadavky na energetickou efektivitu. Nová plavidla musí být až o 30 procent účinnější než ta z roku 2014. Zásadní roli hraje přechod na alternativní paliva. Zkapalněný zemní plyn (LNG) je sice zatím nejrozšířenější čistší variantou, ale nahrává mu i rychlý nástup bio-LNG s téměř nulovými emisemi. Provozovatelé investují také do hybridních systémů a návratu větrné asistence. Lodě s teleskopickými plachtami, jako je Wind Challenger, dokáží snížit spotřebu paliva až o třetinu.

Vedle změn v palivech probíhá i zásadní technologická modernizace. Lodní doprava zavádí vodíkové články, bateriové systémy a plně autonomní plavidla. Nezůstává jen u technologií pohonu. Přibývá IoT senzorů, sledovacích platforem a digitálních dvojčat pro prediktivní údržbu.

Geopolitická situace zásadně ovlivňuje globální toky. Útoky v Rudém moři, přetížení Suezského průplavu nebo narušení dodavatelských tras vedou k přesměrování lodí, delším trasám a vyšším nákladům.

Rok 2025 je pro globální logistiku obdobím intenzivní transformace. Lodě a letadla se mění, trasy se přeskupují, emise klesají a technologie dostávají zelenou. Doba přepravy zboží se sice může v některých případech prodloužit, ale ve výsledku vede k udržitelnějšímu a lépe řízenému systému.

tags: #ekologická #lodní #doprava #technologie

Oblíbené příspěvky:

• Informace o sběrném středisku v Blansku
• Praktický odpadkový koš Curver
• Vlastnosti a využití vlněného obleku
• Odpadkové koše na psí exkrementy
• Zajištění školy v přírodě