Emise CO2 z nákladních lodí: Hrozba, řešení a srovnání s automobilovou dopravou

Ať už je to kvůli obavám o životní prostředí, nebo úzce ekonomickým zájmům, zdá se, že společnosti, které se věnují lodní přepravě, teď kladou větší důraz na omezování emisí uhlíku. S pokutami po tomto datu až do výše 380 USD za tunu neschváleného uhlíku se technologie snižování emisí v dnešní době těší velké pozornosti. Zároveň je zde ovšem i velký prostor pro inovace, které by mohly tyto emise snižovat.

V roce 2022 byly nákladní lodě přímo zodpovědné za zhruba 859 milionů t oxidu uhličitého, který vypustily do atmosféry. Zhruba 79 % tohoto množství padá na vrub velkých lodí. Celý sektor lodní přepravy přitom podle odhadů přispívá až 3 % k celkovému objemu antropogenních (vyvolaných člověkem) emisí oxidu uhličitého. Mezinárodní námořní organizace (IMO) usiluje o dosažení nulových čistých emisí do roku 2050.

Možnosti snižování emisí

Mořský vzduch teď možná bude méně zatížený emisemi oxidu uhličitého díky pozoruhodnému systému CCS (carbon capture solution) skupiny Wärtsilä. Systém CCS vyvíjejí od roku 2019. Jeho účelem je zachycovat oxid uhličitý z výfukových plynů nákladních lodí spalujících nejrůznější paliva. Technologie jako taková není úplně nová. Jednotlivé prvky, které ji tvoří, se v plynárenském, ropném a chemickém průmyslu používají již po celá desetiletí, ale Wärtsilä se rozhodla vytvořit z nich modulární systém, který je škálovatelný a lze jej instalovat do lodí nových i stávajících.

Jak funguje systém CCS?

Principiálně jde v podstatě o pětistupňový proces:

1. Nejprve se výfukové plyny z lodních motorů očistí od pevných částic, jako jsou saze, a znečišťujících látek, jako jsou oxidy dusíku a oxidy síry.
2. Po vyčištění a ochlazení se výfukové plyny dostanou do absorpční komory, kde je CO2 absorbováno kapalným aminovým rozpouštědlem.
3. Přesné složení tohoto rozpouštědla je pochopitelně záležitostí chráněného know-how firmy, ale pravděpodobně se jedná o nějakou variantu směsí na bázi monoethanolaminu (MEA), diethanolaminu (DEA) a piperazinu.
4. Jakmile je absorpce dokončena, rozpouštědlo se přesune do stripovací komory, kde se zahřívá. Tím se CO2 opět uvolní do plynného skupenství, následně stlačí, vysuší a ochladí tak, aby došlo ke zkapalnění.
5. Poté se uloží v palubních nádržích pro pozdější vykládku v přístavu.

Podle skupiny Wärtsilä dokáže systém CCS uskladnit až 70 % oxidu uhličitého z emisí během plavby lodi. V únoru 2025 byl kompletní systém instalován na lodi pro přepravu ethylenu Clipper Eris, kde prodělal intenzivní testy.

Čtěte také: Výzvy a cíle pro emise CO2

Srovnání s automobilovou dopravou

Automobilová doprava je napříč světem považována za velké ohrožení životního prostředí, a tak jednotlivé vlády stále zpřísňují normy, aby vozy vypouštěly stále méně a méně emisí. Na světě přitom existují mnohem větší znečišťovatelé životního prostředí, třeba obří lodě. Ani ty už naštěstí nezůstávají bez povšimnutí a také je čeká důraz na nižší vypouštěné emise. Tato snaha ale podle nás přichází pozdě a normy jsou zaváděny jen pomalu.

Nejen Evropská unie volá po stále přísnějších emisních normách pro automobily, které se v případě vznětových motorů dostaly vlastně už na hranici jejich možností, a přitom na moři plují obří lodě, které vypouštějí mnohonásobně více emisí. V roce 2009 byla dokonce dánskou vládní agenturou pro ochranu životního prostředí vydána studie tvrdící, že pouhých 15 největších lodí světa zatěžuje životní prostředí více než všechny automobily na světě, kterých v té době bylo asi 760 milionů. A to není řeč o sice menších, ale stále velice „špinavých“ lodí, kterých plují tisíce. Ve výsledku tak lodní doprava znečišťuje životní prostředí výrazně více než auta.

Ve srovnání s automobily totiž obří lodě používají mnohem méně kvalitní palivo. Tzv. zásobníkové palivo jsou vlastně nepoužité zbytky při rafinaci nafty z ropy, které jsou plné nebezpečných látek, jako je třeba síra. Podle odhadů tento olej může obsahovat až 3.500krát více síry než nafta používaná osobními automobily. Lodě přitom nevyužívají filtry pevných částic jako automobily, a tak tyto látky vlastně nic nezachytává.

Druhým důvodem zatěžování životního prostředí obřími loděmi je vedle spalování nekvalitního paliva jejich kontinuální práce. Lodní motory většinu roku pracují 24 hodin denně, což je samo o sobě pro životní prostředí vysoká zátěž. Navíc tyto agregáty jsou doslova obří. James Corbett z Univerzity Delaware, zabývající se dlouhodobě světem lodní dopravy, dokonce v roce 2009 tvrdil, že na světě ročně zemře 64.000 osob v důsledku emisí vypouštěných loděmi. Jen v Evropě se má jednat asi o 27.000 lidí.

Navíc i ve světě lodí se experimentuje s alternativními palivy a technikou snižující spotřebou paliva. Začíná se využívat těžký olej s nízkým obsahem síry, systémy využívající vzduchovou a solární energii nebo rekuperace odpadního tepla.

Čtěte také: Vliv Světlé Výšky na Emise

IMO schválilo normy, na jejichž základě budou muset lodě s tonáží nad 5.000 tun budou muset sbírat data o spotřebě všech typů používaného oleje. Zjištěné údaje chce IMO následně použít pro další regulaci. S ohledem na to, že podle odhadů IMO takto velké lodě představují 85 % emisí CO2 mezinárodní lodní dopravy, zdá se nám to zatím trochu málo.

A právě snižování spotřeby paliva a technika zachytávající nejnebezpečnější látky je jediným řešením, jak zátěž lodní dopravy snížit.

Dopad snižování emisí oxidů síry

Varování, že s poklesem emisní zátěže produkované lodní dopravou se nemusí pojit jen benefity, vyřknul Leon Simons, člen představenstva Římského klubu, v roce 2020.

Po odsíření tepelných elektráren se jedním z nejvýraznějších antropogenních zdrojů oxidů síry v planetární atmosféře stala lodní doprava. Trajekty, tankery a obří kontejnerové lodě. 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 %. Většina velkých námořních přepravců na to zareagovala v dostatečném v předstihu. Tím, že své lodě vybavovaly tzv. scrubbery, zařízeními pro předčištění paliv, případně skutečně přecházely na nízkosirné topné oleje.

Čtěte také: Nákladní vozy pro odpad: Jaké existují typy?

Podstatné je, že efekt tohoto opatření byl nad očekávání rychle patrný. Tohle byla ta pro zdraví lidí, čistší vzduch a životní prostředí ta prvotní dobrá zpráva.

Imise síry a jejich aerosoly přispívaly ke zvyšování albeda (schopnosti odrážet světelné záření), a tak paradoxně brzdily globální oteplování. Většina tepelných zisků planety, okolo 89 %, je absorbována oceány.

Poté, co se ovzduší nad oceány díky zákazu vysocesirných paliv pročistilo, dostavil se i náležitý výsledek. Jinak řečeno: rozsáhlé oblasti oceánů, ty s frekventovanou lodní přepravou, byly po desetiletí „ochlazovány“ díky emisím oxidů síry.

Přesněji tedy díky jejich sirným aerosolům a reakcím mezi těmito aerosoly a mraky. Rozptylovaly sluneční záření dopadající z vesmíru, ovlivňovaly vznik kondenzačních jader mraků, zvyšovaly oblačnost a také její vytrvalost, stálost. Emise síry ovlivňovaly regionální i globální albedo.

„Globální oteplování je především oteplování oceánů,“ shrnuje to Simons. Důsledek poklesu emisí oxidů síry popisuje jako „terminační šok“. V tomto případě tedy zhroucení jednoho z „ochlazovacích“ planetárních mechanismů kvůli snížení emisí.

Když Simons s kolegy v roce 2020 publikovali svoji analýzu, byla z textu cítit určitá nejistota, jak už to tak u klimatických scénářů bývá. Nad severním Atlantikem a Tichým oceánem skutečně dochází k rychlému poklesu albeda, zvýšení solárního příjmu a tedy výraznějšímu oteplení. Nad těmito oblastmi dochází i k poklesu celkové oblačnosti.

Teplejší Země vyzařuje více tepla, zatímco více vodní páry a dalších skleníkových plynů pohlcuje infračervené záření. Globální nárůst průměrné teploty se tím zrychluje.

„Samozřejmě, že pokud bude tento trend pokračovat, mohlo by to znamenat, že střední zeměpisné šířky severní polokoule se budou oteplovat mnohem rychleji. Mohlo by to také ovlivnit globální a regionální systémy počasí, jako jsou například monzuny. Je taky pravděpodobné, že se zvýšila frekvence meteorologických odchylek, projevů extrémního počasí,“ vyjmenovává Simons.

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.

Alternativní paliva a technologie

IMO zavedla na konci roku 2019 1% daň z paliva pro dopravní lodě. Vybrané peníze putují na výzkum alternativních paliv. Zatím však neexistuje komerčně dostupné alternativní palivo pro klasické lodě. V roce 2019 tvořila biosložka lodních paliv pouze 0,1 %. Tankery, které převážejí kapalný zemní plyn, jsou vybaveny motory spalující odpařený zemní plyn z nádrží, a tudíž mají nižší měrné emise.

Seriózně jsou myšleny koncepty lodí, které využívají vertikální teleskopické profily křídla, která se budou natáčet tak, aby loď byla větrem tlačena ve směru plavby.

Dalším zajímavým konceptem je využití Magnusova efektu- na loď se umístí vertikální rotující válce, které vyvolávají sílu, která loď tlačí kupředu. Tento systém již byl testován v životním měřítku.

Zajímavý sytém je také pohon pomocí větrného "draka". Na dlouhé lano se umístí flexibilní křídlo podobné tomu, které se využívají při vodním, nebo sněhovém kitingu. Tento systém již byl také v praxi vyzkoušen. Jeho hlavní výhoda spočívá v tom, že na palubě lodi nezabere téměř žádné místo. Čím je větrný drak větší, tím je systém účinnější.

OECD (Organization for Economic Co-Operation and Developement) navrhuje aby nové lodě byly o 60 % efektivnější než jediná současná regulace vyžadující zvyšování efektivity přepravy - EEDI (Energy Effiiciency Design Index).

Také doporučuje vytvořit systém daně za emise oxidu uhličitého z lodního paliva tak, jako je tomu dnes u uhlí a jiných paliv. S tím souvisí také snaha o snížení celkových emisí well-to-wheel. Tedy od momentu vytěžení surové ropy až po spálení paliva v motoru lodě.

Emise CO2 z dopravy - srovnání

Zajímavé je srovnání plaveb s ostatními typy dopravy. Za rok 2018 lidstvo globálně prostřednictvím dopravy vypustilo do ovzduší 8,53 miliard tun CO2. Z toho připadá Lodím na hřbet připadá bezmála 10,9 %, což je dokonce o něco málo více, než kolik uhlíkatých zplodin vyprodukuje doprava letecká (10,6 %). V porovnání s automobily, které s 73,9 % celkového množství CO2 vítězí na celé čáře, se to zdá jako „zanedbatelné“.

tags: #nákladní #lodě #emise #CO2

Oblíbené příspěvky:

• Princip akceleračních klimatických komor ACT
• Odpadky ve Španělsku
• Využití pytlů na odpad
• Materiály pro výrobu odpadkových košů
• Výhody a nevýhody plastových desek