Znečištění ovzduší od kontejnerových lodí: Studie a fakta

Autoři článků často porovnávají emise lodí a automobilů a docházejí k senzačním závěrům kolikanásobně víc vypustí za rok provozu jedna nákladní loď zplodin do ovzduší, popřípadě kolik stovek miliónů automobilů by vyprodukovalo stejné množství emisí jako pár největších kontejnerových lodí. Nutno podotknout, že tyto senzační články vycházejí nejčastěji v automobilových rubrikách novin a časopisů a používají stále dokola stejná a špatně pochopená data z několika starších studií, která kolují internetem.

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?“ Někteří autoři jdou tak daleko, že prezentují bombastické titulky typu „Patnáct největších nákladních lodí znečišťuje ovzduší jako 760 milionů aut“. Jaká jsou však fakta o dopadech lodní a námořní dopravy na životní prostředí? Jak už to tak bývá, situace je poněkud složitější.

Zásadní informace je, že pomocí námořní dopravy dnes přepravujeme přibližně devadesát procent veškerého nákladu a zboží. Správně bychom tedy měli počítat emise jednotky přepravené váhy nákladu. Zůstaňme ale u celkových čísel. Celkově vzato lodní a námořní doprava skutečně patří k největším znečišťovatelům ovzduší na světě. Ale… automobilová doprava je na tom v řadě ohledů o dost hůře. Pro celkové zhodnocení je proto třeba porovnat různé typy znečištění.

Emise oxidů síry a pevných částic

Pokud přijde řeč na lodní emise, je třeba odlišit dvě hlavní skupiny zplodin, které lodě produkují: oxidy síry a pevné částice a skleníkové plyny.

Emise oxidů síry a pevných částic jsou, oproti ostatním druhům dopravy, u lodí opravdu poměrně vysoké. Je to zapříčiněno tím, že lodní dvoudobé přeplňované vznětové motory pracují na mazut, který je odpadním produktem po destilaci ropy, a na který lodě plují při většině svých cest kolem světa (na rozdíl od motorové nafty, na kterou lodě plují jen v určitých oblastech, a která pohání pomocné lodní motory). Mazut totiž obsahuje velký podíl síry a pevných částic, které se pak při spalování uvolňují do ovzduší. Lehčí frakce, jako motorová nafta a benzín, tyto složky obsahují pouze v malých množstvích a to, co zbyde, je z velké části zachyceno katalyzátory a filtry pevných částic.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Oxidy síry se podílí na vzniku kyselých dešťů, které pak devastují krajinu (našinci známý pohled na česká pohraniční pohoří) a pevné částice jsou často toxické a způsobují nám dobře známé smogové opary (ale i romantické večerní červánky - i ty jsou způsobeny vysokým podílem pevných částic v atmosféře). Ano, oba tyto produkty spalování mazutu jsou velice nežádoucí a lodní doprava jich vypouštěla do ovzduší nezanedbatelné množství, což se projevilo zejména v člověkem méně dotčených oceánských oblastech a přístavních městech.

Těžká vysokosirnatá paliva jsou a budou stále ve výrobě a budou i nadále používána bez dostatečného filtrování v některých částech světa, zejména v pobřežní plavbě. Nesmíme také zapomenout, že i když je podíl síry dle nařízení snížen, stále budou tato paliva při svém spalování oxidy síry produkovat.

Lodní doprava se celkově podílí na 5-10% světové produkce oxidů síry - je tedy co zlepšovat. Naštěstí na tom lodní průmysl už delší dobu intenzivně pracuje. V jednom ze článků jsem se již věnoval snaze IMO a průmyslu snížit podíl lodní dopravy na emisích oxidů síry a dusíku zavedením nových nařízení o maximálním podílu síry v mazutu (snížení ze 3,5% na 0,5%), které vešly v platnost 1.1.2020 a jsou známy pod zkratkou IMO 2020. Dále byly už dříve vyhlášeny takzvané Emission Control Areas, kde je používání vysokosirnatých těžkých paliv zakázáno a v praxi to znamená přechod na spalování motorové nafty před vplutím do ECA. Mezi tyto oblasti patří severní pobřeží Evropy, pobřežní vody USA a Kanady, Baltské moře a částečně přístavní vody zbytku Evropy a některých asijských států. Nově se budou tyto oblasti rozšiřovat - třeba kolem pobřeží Austrálie a některých částí Jižní Ameriky. I po všech těchto snahách o snížení tohoto druhu emisí bude lodní doprava stále mít největší podíl na znečištění ovzduší ze všech srovnávaných druhů doprav.

Průměrný rozdíl ceny nízkosirnatého mazutu a motorové nafty je momentálně zhruba 32$ za tunu paliva. Průměrná denní spotřeba handysize bulkeru je zhruba 21 tun paliva na den, u nových velkých kontejnerových lodí je to už 100 tun a u lodí staršího typu 150 a více tun. Tyto průměrné spotřeby platí pro tzv. Slow steaming, kdy lodě plují pomaleji za nižších otáček, kdy jejich motory pracují nejefektivněji.

Emise skleníkových plynů

U skleníkových plynů, tedy emisí, které nejvíc ovlivňují dnes tolik skloňovanou globální změnu klimatu, už to pro lodní dopravu v porovnání s ostatními typy dopravních prostředků vypadá příznivěji. V dopravním sektoru jsou největšími producenty CO2 osobní automobily (zhruba 40%), následované nákladními automobily (kolem 30%). Letecká a lodní doprava produkuje lehce přes 10% a vlaky kolem 4%. Procentuální odhady se lehce liší zdroj od zdroje, nicméně jasně ukazují, jaký typ dopravy produkuje skleníkových plynů nejvíce.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Lodní doprava je na tom v tomto případě lépe i ve srovnání s dopravou leteckou, protože ač mají emisní podíly téměř totožné, přepravený objem nákladu po moři je značně vyšší (63 milionů tun vs 10,7 miliard tun). Z těchto dat by se už automobily a lodě porovnávat tak dobře nedaly a senzační titulky tedy často plynou z nepochopení typu emisí a jejich vlivu na životní prostředí.

I se snížením emisí skleníkových plynů má IMO velké plány. Nové, efektivnější typy motorů, využití zbytkového tepla na lodích, nové druhy paliv a slow steaming jsou příklady průběžných snah celého průmyslu o snížení škodlivých emisí.

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. Pokud má nafta podíl třeba 15 miligramů síry (0,0015 %), již je to považováno za závadné. 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. 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. Poškozují tedy emise oxidů síry životní prostředí? Ano. Přispívají tyto emise ke globálnímu oteplování?

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

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. Nízká účinnost dopravy postavené na fosilních palivech. Dvě třetiny primární energie skončí jako ztráty.

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. I v letectví se zvyšuje účinnost přepravy. Například množství paliva na jednoho cestujícího kleslo mezi roky 2005 a 2017 o 24 %.

Porovnání globálních emisí skleníkových plynů podle jejich původu z roku 2016. Emise dopravy jsou označeny jako transport v pravé dolní části. Dále jsou rozděleny na silniční dopravu (road transport), letectví (aviation), lodě (shipping), železnici (rail) a potrubí (pipeline). A za třetí, konkrétně v Evropě je sektor dopravy jediný, kde se emise zatím téměř nesnižují. Změny emisí skleníkových plynů v Evropě 1990-2020 podle sektorů.

Dopady a regulace

Velké přepravní lodě, ať už bulk carrier na sypký náklad, kontejnerové anebo tankery, významně přispívají k emisím skleníkových plynů a ke znečištění ovzduší. Podstatnější už je, že jejich emise odpovídají čtvrtině osobních automobilů v Evropské unii. A že na rozdíl od automobilů se jich už netýkají přísné národní standardy, protože jejich emise nejsou součástí zhodnocení emisní bilance zemí, které je provozují.

Dohromady šlo přitom loni o 139 milionů tun CO2. Což je jako celoroční provoz 68 milionů osobních automobilů, tedy přibližně čtvrtiny všech, které brázdí asfalt silnic v celé EU. Že nejde o zrovna přehlédnutelné emise, dokládá i další názorné srovnání: Ve Francii, Německu, Velké Británii, Španělsku, Švédsku a Finsku vyprodukují tyto obří lodě více emisí, než desítka největších měst z každého zmíněného státu dohromady.

V T&E pak na základě dostupných dat a analýz kvalifikovaně odhadli, že lodní přeprava jako celek je třetím z největších znečišťovatelů ovzduší v celé Evropské unii, hned za uhelnými elektrárnami a leteckou společností Ryanair. Proti lodní přepravě zboží nikoliv. Lodní přeprava zatím ne.

„Víte, lodní přeprava je v současnosti jediným sektorem, který maximálně přispívá ke znečištění ovzduší, ale přitom se jen minimálně podílí na nějakém omezování vlastní emisní bilance,“ říká Faig Abbasov, expert T&E na oblast přepravy. „Sektor lodní přepravy neplatí EU ani cent za své emise a EU nikdy neučinila sebemenší krok k nápravě tohoto stavu,“ popisuje Abbasov. „A to čistě z toho důvodu, že evropský obchod nemá být špinavý. Proto se vůdci evropských států rozhodli zamítnout dosavadní návrhy na to, aby se lodní přeprava započítávala do jejich národních bilancí.“

Do lodní přepravy plyne z EU 24 miliard eur na podporu fosilních paliv; je osvobozena od zdanění dle tonáže, od daně z příjmu, korporátních daní i od daní z prodeje lístků pasažérům. Podle T&E je nezbytné, aby do brzkého budoucna i lodní přeprava převzala svůj díl odpovědnosti a začala se podílet na nápravě neradostného stavu, ke kterému vydatnou měrou přispívá.

EU za posledních 30 let schválila řadu předpisů na ochranu životního prostředí před negativními účinky lodní dopravy. Mnoho z nich překračuje minimální mezinárodní standardy. S ohledem na změnu klimatu a očekávaný nárůst dopravy to však podle zprávy Evropské agentury pro námořní bezpečnost (EMSA) a Evropské agentury pro životní prostředí (EUA) na ochranu citlivých mořských a pobřežních oblastí a zdraví Evropanů nestačí.

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. „Přestože je evropská námořní doprava zásadní pro naši ekonomickou prosperitu, tato zpráva ukazuje, že toto odvětví spolu s celým mezinárodním odvětvím námořní dopravy musí naléhavě vyvinout další úsilí ke snížení své ekologické stopy,“ řekl Hans Bruyninckx, výkonný ředitel EHP.

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. Silniční provoz byl největším znečišťovatelem se 71 %, letecký provoz představoval 14,4 % emisí. 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. Třetina částky pochází z kontejnerových lodí.

Námořní doprava také poskytuje 24 % všech oxidů dusíku (NOx) a oxidů síry (SOx) a 9 % emisí jemného prachu způsobeného ekonomikou EU. A to navzdory skutečnosti, že flotila EU s přibližně 18 000 loděmi je podle zprávy moderní a do značné míry odpovídá nejnovějším normám energetické účinnosti.

Paradoxní dopady regulace

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.

Rok 2023 klimatology zaskočil. Globální teploty se totiž během léta zvýšily ještě víc, než předpokládaly modely. Simulace takový skok nepředvídaly, takže se začaly objevovat spekulace o tom, jestli se změna klimatu způsobená člověkem nezačala významně zrychlovat.

Když se pak vědci podívali na tyto změny detailně, začaly se objevovat první hypotézy, čím by to mohlo být. Už v listopadu toho roku tu nejpravděpodobnější popsal meteorolog ČT Michal Žák: „Jednou z příčin současného poněkud nečekaně rychlého oteplování je omezení znečištění ovzduší sírovými aerosoly z námořní lodní dopravy.“

Změna nastala roku 2020, kdy vstoupilo v platnost dlouho plánované globální nařízení, podle nějž musely emise síry z paliva klesnout ze 3,5 procenta na pouhého půl procenta. Cílem bylo snížit množství těchto zdraví škodlivých částic, které mají negativní dopad hlavně na obyvatele přístavních měst.

A zabralo to. Snížení vedlo prakticky skokově k více než 80procentnímu poklesu celkových emisí oxidů síry z lodní dopravy. Ale s vedlejším efektem, jímž se stalo snížení množství i četnosti výskytu mořských oblaků, které z těchto aerosolů vznikají. Mraky tedy odrážely méně světla, které pak dopadalo na temnou mořskou hladinu a ohřívalo ji. Což vedlo k zahřátí planety a mohlo to způsobit výše popsaný rozdíl mezi očekáváním a realitou.

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. A také příčina přesně odpovídá předpokladům: Snížení množství aerosolových částic v atmosféře snižuje pokrytí oblačností; tím se snižuje schopnost mraků odrážet sluneční záření zpět do vesmíru.

Nicméně nová studie ukazuje, že právě v roce 2023 byl právě vliv lodní dopravy zcela zásadním. „Z bezprecedentního horka se po započtení této skutečnosti stal normální teplý rok,“ řekl hlavní autor studie Daniele Visioni.

Podle něj tyto výsledky rozhodně neznamenají, že by se tyto snahy o snižování znečištění měly omezit. „Zlepšení kvality ovzduší je okamžité a každý se pro něj vždycky rozhodne. Poučením je, že o kompromisech rozhodujeme neustále,“ dodal. „Snižujeme znečištění ovzduší více, než se předpovídalo před deseti lety, takže je třeba vést mnohem otevřenější diskusi.

tags: #znečištění #ovzduší #od #kontejnerových #lodí #studie

Oblíbené příspěvky:

• Označování skladovacích prostor
• Stavební odpad a legislativa
• Environmentální podpora v ČR
• Elektronická soutěž Příroda kolem nás
• Srovnání prostorových stereo mikrofonů