Ekologie lodní dopravy a její dopad na životní prostředí

Velké kontejnerové, výletní lodě nebo tankery jsou zásadním zdrojem znečištění ovzduší i moří. Snižovat emise skleníkových plynů z dopravy má smysl z několika důvodů. Za prvé, je to jeden z největších zdrojů sektorových emisí vůbec. A za třetí, konkrétně v Evropě je sektor dopravy jediný, kde se emise zatím téměř nesnižují.

„Evropa si chce zruinovat autoprůmysl kvůli globálnímu oteplování, a přitom nikdo neřeší lodě,“ bývá častá spontánní, ale chybná reakce. Jednak nejsou emise jako emise. Lodě a auta používají odlišná paliva.

Malé motory aut spalují benzín a naftu - pečlivě upravená a relativně řídká paliva. Obří vznětové motory zaoceánských lodí si na nějaké jemnosti nepotrpí a spalují nejčastěji husté ropné frakce, tedy topné oleje a mazut, zbytková paliva - prakticky odpad ze zpracování ropy.

Z odlišného paliva i konstrukce motoru u aut a lodí pak vyplývají i rozdílné emise. Motorový benzín a nafta téměř žádnou síru neobsahují. Předepsaný obsah je 10 miligramů síry na kilogram benzínu nebo nafty. Jeden miligram je jedna miliontina kilogramu. Povolený obsah 10 mg znamená, že síra může tvořit jednu tisícinu procenta paliva.

Lodní palivo oproti tomu může obsahovat 0,5 % síry, tedy zhruba třistakrát víc než palivo pro osobní nebo nákladní automobily. Navíc se jedná o zpřísněnou hodnotu z roku 2020. Do té doby byl běžný obsah síry v lodním palivu 2-3,5 %, tedy přibližně 2 000× vyšší než u benzínu nebo nafty. Lodě přitom i nadále mohou spalovat palivo s vyšším obsahem síry, jsou-li vybavené zařízením na snižování emisí, tzv. scrubbery.

Čtěte také: Životní prostředí Petrohradu

Auta tedy téměř žádné emise oxidů síry nevypouštějí, zatímco lodě jich vypouštějí poměrně dost. Oxidy síry SO2 a SO4 znečišťují životní prostředí a ohrožují zdraví. Příkladem byly mrtvé lesy od kyselých dešťů v českém pohraničí. Navzdory své škodlivosti ale oxidy síry nejsou skleníkové plyny, takže jejich emise nepřispívají ke globálnímu oteplování.

Čistý a tichý provoz je u elektromobilů velmi příjemný bonus, ale hlavní důvod, proč se tlačí na elektrifikaci dopravy, je nižší spotřeba energie a nižší emise skleníkových plynů, zejména CO2. Jak je patrné z obrázku níže, doprava poháněná fosilními palivy kvůli nízké účinnosti spalovacích motorů znamená obrovské plýtvání energií.

V tomto ohledu dává mnohem větší smysl usilovat v první řadě o dekarbonizaci silniční dopravy než lodí, protože osobní i nákladní auta jsou mnohem větším zdrojem emisí CO2. Aut jezdí po světě stovky milionů a spálí tak výrazně více paliva než lodě nebo letadla, které sice mají vyšší spotřebu, ale je jich v provozu řádově méně.

Emise lodí se samozřejmě řeší. V roce 2020 tak vstoupil v platnost předpis Mezinárodní námořní organizace (IMO), který omezuje množství síry v lodním palivu na 0,5 % a platí po celém světě. Lodě tak musí buď zvolit jiné palivo nebo se vybavit zařízením na čištění výfukových zplodin, tzv. scrubbery. Nařízení kontrolují jednotlivé státy a řada z nich si k plavbě ve svých vodách přidává ještě přísnější požadavky na emise. A řeší se i lodní emise skleníkových plynů.

Od roku 2024 proto do schématu emisních povolenek budou spadat všechny lodě nad 5000 hrubé tonáže, které plují do evropských přístavů. Od roku 2027 to budou i lodě nad 400 hrubé tonáže a zpoplatněn bude nejen CO2, ale i metan a oxid dusný. Podíl zpoplatněných emisí u každé takové lodi bude postupně narůstat.

Čtěte také: Ekologické aspekty vody v podniku

I v letectví se zvyšuje účinnost přepravy. Například množství paliva na jednoho cestujícího kleslo mezi roky 2005 a 2017 o 24 %. Letectví spadá do evropského systému emisních povolenek EU ETS už od roku 2012, ale kvůli mezinárodnímu tlaku je rozsah emisního zpoplatnění omezený na lety uvnitř EU.

Zhruba tak se dá postihnout navýsost úspěšný krok - snížení emisí oxidů síry - produkovaných lodní dopravou. Proto byla za velký úspěch považována dohoda o snížení těchto emisí, uzavřená s Mezinárodní námořní organizací. S platností od 1. ledna 2020 už nesměla být v lodní dopravě používána paliva s obsahem síry 3,5 %, jak bývalo dříve zvykem, ale jen paliva s limitem do 0,5 %.

Tím, že své lodě vybavovaly tzv. scrubbery, zařízeními pro předčištění paliv, případně skutečně přecházely na nízkosirné topné oleje. Jinak řečeno: rozsáhlé oblasti oceánů, ty s frekventovanou lodní přepravou, byly po desetiletí „ochlazovány“ díky emisím oxidů síry. Emise síry ovlivňovaly regionální i globální albedo.

Důsledek poklesu emisí oxidů síry popisuje jako „terminační šok“. Globální nárůst průměrné teploty se tím zrychluje. Strašit ale nechce. Jen upozorňuje na to, že významný pokles emisí oxidů síry je něco, co bychom rozhodně měli vzít v úvahu při vytváření dalších klimatických modelů. Jsou faktorem, se kterým je třeba počítat.

Ačkoliv žijeme v době, kdy vzdušný prostor brázdí letadla a kvůli lepší vlakové či silniční dopravě dokážeme prokopat takřka libovolně dlouhý tunel, lodě stále představují nejvýhodnější, a tudíž nejužívanější formu dopravy. V roce 2017 křižovalo oceány 52 183 přepravních plavidel, na jejichž palubách se vezlo 90 % veškerého obchodního zboží světa.

Čtěte také: Nerezová ocel a životní prostředí

S příchodem parních lodí v 70. letech 18. století role mořské dopravy ještě posílila a počet plavidel i přepravní kapacita dodnes rostou. Nejrušnějšími přístavy světa prošly v roce 2015 stovky milionů tun nákladu: V čínském Ning-po se jednalo o 889 milionů tun a v Šanghaji o víc než 646 milionů.

Lodní doprava je tedy natolik výhodná, že se vyplatí přepravovat zboží z jednoho konce světa na druhý jen proto, aby výrobci ušetřili za platy zaměstnanců ve zpracovatelských továrnách. Ačkoliv je však lodní doprava oblíbená a hojně využívaná, potýká se s některými překvapivými technickými problémy. Další komplikaci, která lodní dopravu sužuje od nepaměti, představují piráti.

Lodní dopravní průmysl sice svazují emisní omezení, přesto je plavba nejméně ekologickou formou transportu zboží. Kvůli spalování levných pohonných hmot pochází z dopravních lodí 13 % globálních emisí oxidů síry, 15 % oxidů dusíku a asi 3 % oxidu uhličitého.

8. 8.9. - EU za posledních 30 let schválila řadu předpisů na ochranu životního prostředí před negativními účinky lodní dopravy. Mnoho z nich překračuje minimální mezinárodní standardy. Studie zkoumala emise skleníkových plynů, znečištění ovzduší, úniky ropy, vypouštění odpadních vod, plastů, hluk pod vodou a zanášení endemických druhů zvířat a rostlin do jiných vodních ploch.

Kontejnerové lodě jsou odpovědné za jednu třetinu CO2 emisí - podle zprávy byly lodě zodpovědné za 13,5 % všech emisí skleníkových plynů způsobených provozem v EU v roce 2018. Lodě kotvící v přístavech Evropského hospodářského prostoru vypustily v roce 2018 přibližně 140 milionů tun nejdůležitějšího skleníkového plynu CO2. To odpovídá přibližně 18 % veškeré emise CO2 způsobené námořní dopravou po celém světě v tomto roce.

Námořní doprava také poskytuje 24 % všech oxidů dusíku (NOx) a oxidů síry (SOx) a 9 % emisí jemného prachu způsobeného ekonomikou EU. Když se na internetu objeví text o škodlivých dopadech automobilové dopravy nebo přechodu na elektromobilitu, téměř záhy se v diskuzích objeví námitka: „K čemu je nějaké omezování automobilové dopravy, když lodě ničí planetu mnohem víc?“

Velké námořní lodě a trajekty pohání „odpadní“ materiál z rafinérií, mazut a jiné produkty z těžké ropy, během jejichž spalování vzniká obrovské množství nečistot: prachových částic, sazí a oxidů síry. I proto se často zmiňuje údaj, že pár desítek velkých lodí zaneřádí ovzduší více než všechna auta na světě.

Námořní dopravci si tuto nechvalnou skutečnost uvědomují. Mezinárodní námořní organizace (IMO) před časem schválila povinnost dodržovat emisní normy (Euro 4-6) na oxidy síry. Emise oxidů síry jsou v Česku nechvalně proslulé z éry socialismu, kdy kvůli neodsiřeným uhelným elektrárnám na severu Čech oxidy síry reagovaly v atmosféře a okyselovaly déšť.

Automobilová doprava mění klima pětinásobně více než lodě. Na vrub tankerů a nákladních lodí připadají necelá tři procenta světových emisí, přibližně jedna miliarda tun emisí oxidu uhličitého. Vtip je ovšem v tom, že emise automobilové dopravy jsou ještě výrazně vyšší, ve srovnání s námořní dopravou přibližně pětinásobné.

Doprava odpovídá přibližně za čtvrtinu všech emisí CO2, z toho automobilová doprava přibližně za tři čtvrtiny všech emisí z dopravy a lodě přibližně za patnáct procent (v posledních letech množství emisí z námořní dopravy roste). V posledních letech se stupňují snahy vyvinout funkční, velkokapacitní elektrolodě, které by nahradily plavidla s klasickými spalovacími motory na fosilní paliva.

Největší světový námořní lodní dopravce firma Maersk nedávno oznámil, že v souladu s Pařížskou dohodu bude do roku 2050 uhlíkově neutrální. Na světě už jsou první pilotní projekty a prototypy lodí na čistší pohon, například E-jerry, norská bezemisní loď Ampere či loď EC110 s kapacitou 280 přepravních kontejnerů a dobou plavby 14 hodin na jedno nabití, kterou vyvíjí nizozemská firma PortLiner.

Dá se říci, že vždy měly velkou výhodu národy s přístupem k moři a tato výhoda samozřejmě přetrvává i do dnešních dnů. S příchodem parních lodí v 70. letech 18. století role mořské dopravy ještě posílila a počet plavidel i přepravní kapacita dodnes rostou. Nejrušnějšími přístavy světa prošly v roce 2015 stovky milionů tun nákladu: V čínském Ning-po se jednalo o 889 milionů tun a v Šanghaji o víc než 646 milionů.

Trvající popularita lodní dopravy souvisí s cenou, která je v porovnání s ostatními formami přepravy mimořádně nízká: Velké lodě brázdí většinou oceány, takže je neomezují často složité přírodní podmínky, nemluvě o ničím nerušené plavbě v mezinárodních vodách.

Znečištění ovzduší z námořní dopravy postihuje zejména okolí přístavů a frekventovaných koridorů, po kterých se lodě pohybují. Zároveň však tato plavidla samozřejmě denně produkují velké množství emisí, které rozhodně nejsou zdravé. Většina lodí spaluje palivo a proměňuje ho na energii a jako vedlejší produkt vypouštějí spaliny obsahující oxidy síry, oxidy dusíku a samozřejmě oxid uhličitý, což způsobuje zhoršení kvality ovzduší.

Lodní doprava také znečišťuje vody při haváriích, například v podobě ropných skvrn nebo když se část nákladu dostává fyzicky do vody. Z environmentálního hlediska je lodní doprava problematická také kvůli hluku, který může narušovat přirozený život vodních živočichů.

Emise skleníkových plynů nejsou tím největším problémem lodní dopravy, mnohem horší jsou emise oxidu síry a dusíku nebo prachových částic, řekl v rozhovoru s ČTK Jan Freidinger z organizace Greenpeace ČR. Uvedl, že 90 procent světového obchodu využívá lodní dopravu a podle predikcí bude podíl této přepravy narůstat.

Lodní doprava povětšinou využívá odpadní produkty z rafinerií jako mazut, těžkou ropu a velmi nekvalitní paliva. Kontejnerové lodě jsou odpovědné za jednu třetinu CO2 emisí - podle zprávy byly lodě zodpovědné za 13,5 % všech emisí skleníkových plynů způsobených provozem v EU v roce 2018. Lodě kotvící v přístavech Evropského hospodářského prostoru vypustily v roce 2018 přibližně 140 milionů tun nejdůležitějšího skleníkového plynu CO2.

Námořní doprava také poskytuje 24 % všech oxidů dusíku (NOx) a oxidů síry (SOx) a 9 % emisí jemného prachu způsobeného ekonomikou EU. 8. 8.9. - EU za posledních 30 let schválila řadu předpisů na ochranu životního prostředí před negativními účinky lodní dopravy. Mnoho z nich překračuje minimální mezinárodní standardy.

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.

V roce 2020 tak vstoupil v platnost předpis Mezinárodní námořní organizace (IMO), který omezuje množství síry v lodním palivu na 0,5 % a platí po celém světě. Lodě tak musí buď zvolit jiné palivo nebo se vybavit zařízením na čištění výfukových zplodin, tzv. scrubbery. Nařízení kontrolují jednotlivé státy a řada z nich si k plavbě ve svých vodách přidává ještě přísnější požadavky na emise. A řeší se i lodní emise skleníkových plynů.

Od roku 2024 proto do schématu emisních povolenek budou spadat všechny lodě nad 5000 hrubé tonáže, které plují do evropských přístavů. V posledních letech je tu velký tlak na emise produkované lodní dopravou a očekávají se i mezinárodní předpisy podobné automobilové normě Euro a již nyní se zkoušejí alternativní typy pohonů. Sledování míry znečisťování ovzduší není v tomto případě jednoduché.

Poklesu emisí z námořní dopravy je možné dle EEA nejlépe dosáhnout snížením spotřeby paliva. K tomu mohou přispět nové technologie, ale i zvýšení efektivnosti námořní dopravy jako takové. Řešení může rovněž představovat přechod k alternativním palivům, jako je zkapalněný zemní plyn (LNG).

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.

Vědci jsou nyní poprvé schopni na základě dat z družice Sentinel-5P detekovat z vesmíru zplodiny oxidu dusičitého z jednotlivých lodí. Minulá studie odhadovala, že emise z lodní dopravy jsou celosvětově zodpovědné za přibližně 400 000 předčasných úmrtí na rakovinu plic a kardiovaskulární onemocnění a 14 milionů případů dětského astmatu každý rok.

Postupem času se týmu spolehlivě podařilo dokázat, že po zohlednění dalších informací jako je poloha jednotlivých lodí a zohledněním účinku větru, měřené struktury téměř dokonale odpovídají stopám lodí. 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.

Roku 2020 začalo platit nařízení, které omezilo množství emisí síry z lodní dopravy. Díky tomu se podařilo výrazně snížit poškozování lidského zdraví důsledky mezinárodního obchodu. Ale současně to přispělo k oteplování planety.

Autoři pomocí něj zjistili, že za rekordně vysoké teploty je opravdu částečně zodpovědné právě povinné snížení emisí sulfátů z mezinárodních lodních tras v roce 2020. Lodní doprava je klíčovou složkou pohybu zboží po planetě. Málokdo si dnes uvědomuje, že až téměř 80 až 90% současného světového obchodu se uskutečňuje prostřednictvím tohoto způsobu.

Je bez diskuze, že i v současné době jde o nejekologičtější druh přepravy na planetě. Faktem je, že se bez plavidel všeho druhu neobejdeme a jejich význam stoupá ruku v ruce s tím, jak se zvyšuje objem obchodovaného zboží. Zároveň však tato plavidla samozřejmě denně produkují velké množství emisí, které rozhodně nejsou zdravé. Většina lodí spaluje palivo a proměňuje ho na energii a jako vedlejší produkt vypouštějí spaliny obsahující oxidy síry, oxidy dusíku a samozřejmě oxid uhličitý, což způsobuje zhoršení kvality ovzduší.

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 byla navržena a postavena konsorciem 30 společností vedených firmou Airbus Defense and Space. 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. Automat operuje na sun synchronní oběžné dráze (824 km). Stavba samotné družice byla dokončena v květnu 2014 a následovala úspěšná integrace s jejím primárním přístrojem.

Od návrhu po spuštění stál jediný přístroj družice TROPOMI 220 milionů EUR, což není zrovna málo, ale odměnou za to je nejsofistikovanější a nejpřesnější přístroj, který kdy prováděl měření z vesmíru pro účely výzkumu klimatu a znečištění ovzduší. Rozsah změny klimatu zůstává nejistý, ale jeho směr je jasný: svět se zahřívá a je to způsobeno i našimi činy. Pozorování Země má potenciál zlepšit naši prediktivní vizi.

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. TROPOMI mapuje každý den atmosféru s rozlišením 7 km × 3,5 km. V tomto rozlišení lze detekovat znečištění ovzduší nad městy, ale i vodní plochou.

Díky přesnosti tohoto nástroje je znečištění ovzduší mapováno až na úroveň měst, zatímco jeho předchůdci pracovaly na úrovni provincií! Navíc dokáže od sebe dobře rozlišit různé zdroje znečištění, což znamená, že lze přijmout následná opatření. Tyto informace jsou důležité, protože umožňují nahlédnout do toho, jak čistý je vzduch na místní úrovni, což zase umožňuje vládním agenturám zjistit, zda jsou dodržovány ekologické předpisy a najít velké znečišťovatelé.

Vědci jsou nyní poprvé schopni na základě dat z družice Sentinel-5P detekovat z vesmíru zplodiny oxidu dusičitého z jednotlivých lodí. Například Vědci z University of Leicester použili data generovaná univerzitou v Brémách z přístroje TROPOMI k pozorování koncentrací metanu souvisejících s klíčovými těžebními regiony v celém Polsku a demonstrovali, zda satelit dokáže zachytit emise z těžby uhlí.

Díky tomu máme informace o doposud nejsilnějším výbuchu podmořské sopky vůbec. 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. Minulá studie odhadovala, že emise z lodní dopravy jsou celosvětově zodpovědné za přibližně 400 000 předčasných úmrtí na rakovinu plic a kardiovaskulární onemocnění a 14 milionů případů dětského astmatu každý rok.

Monitorování lodí, aby vyhověly těmto předpisům, je stále nevyřešeným problémem. Až donedávna bylo nutné satelitní měření shromažďovat a zprůměrovat měsíce nebo dokonce roky, aby bylo možné objevit lodní trasy, což omezovalo použití satelitních dat pro kontrolu a vymáhání předpisů. Satelitní algoritmy mají tendenci zaměňovat takto jasné povrchy za oblačnost, což je důvod, proč byl sluneční třpyt po dlouhou dobu ignorován a považován za obtíž při vyhodnocování dat měření.

tags: #ekologie #lodní #doprava #dopad #na #životní

Oblíbené příspěvky:

• Mění se vnímání světa?
• Kompostování slupek od melounu
• Demoliční odpad a obnova jižní Moravy
• Volnočasové aktivity v přírodě
• Kontejnery na tříděný odpad v Děčíně