I EU-projektet Scipper har forskare undersökt utsläpp av kväveoxid från sjöfarten. Uppgifterna från mätplatser på Östersjön och Nordsjön visar att hälften av fartygen släpper ut mer än dubbelt så mycket än vad som är tillåtet i området – enligt nya regler som började gälla 2021.
− Mätningarna visar att de nya reglerna inte har nått önskad effekt. Men nu kanske våra resultat fungerar som en väckarklocka så att berörda myndigheter reagerar och säger att så här kan vi inte ha det, säger Johan Mellqvist på Chalmers, vars forskarlag stått för en stor del av mätningarna i projektet.
Om utsläppsmönstret förblir detsamma i framtiden kommer reduktionsmålen för kväveoxider (NOx) för de fartyg som trafikerar europeiska farvatten inom de så kallade NECAs-områdena (NOx Emission Control Areas) sannolikt inte att uppnås.
Utsläpp från fartyg påverkar allt mer
Scipper är ett EU-projekt och skapades av ett internationellt konsortium för att studera metoder och strategier för övervakning av föroreningsutsläpp från sjöfartyg, och hur dessa påverkar luftkvaliteten över land. Utsläpp från fartyg är viktiga att övervaka på grund av deras växande påverkan på luftföroreningar över land och övergödning.
− Utsläpp av kväveoxid får flera negativa konsekvenser eftersom det är giftigt för människor, djur och natur. Det kan dessutom reagera med kolväten och skapa marknära ozon, som är hälsovådlig- men även en kraftfull växthusgas . Därför har man investerat mycket i att minska kväveutsläpp på land från både industri och transport, säger Johan Mellqvist.
Fartyg som tillverkats från 2021 och framåt måste uppfylla nya och betydligt strängare utsläppsgränserna för motorer när de färdas i de europeiska ECA-områdena i Nordsjön och Östersjön. Regelverket kallas för Tier III och innebär en minskning i utsläpp med 75 procent jämfört med tidigare. Eftersom reglerna är nya är antalet fartyg som måste följa dem än så länge begränsat. Inom projektet mättes 65 Tier III-fartyg under 2021 och 2022 i Östersjön och Nordsjön.
Övervakning är viktig, eftersom fartygen är utrustade med omfattande utsläppskontrollsystem, så kallad katalytisk efterbehandling. Men risken finns också att systemen inte underhålls eller används på rätt sätt, vilket kan leda till höga NOx-utsläpp. Dessutom kan ogynnsamma motorförhållanden, som låga motorbelastningar i hamnområden, leda till att avgasefterbehandlingen blir ineffektiv vilket resulterar i höga utsläpp.
− Det är egentligen samma teknik som används i lastbilar och andra dieselfordon, man sprutar in en blandning av ammoniak och urea för att minska utsläppen av just kväveoxid. Med tanke på att tekniken är beprövad och fartygen är nytillverkade kunde man egentligen förvänta sig att 99 procent av fartygen skulle hålla sig under gränserna. Men här har uppenbarligen tekniken inte använts eller inte fungerat, säger Johan Mellqvist.
Ett av projektets drivkrafter har varit att ta reda på om man kan använda fjärrmätningar för att kontrollera fartygens avgaser och på så sätt se om de uppfyller utsläppslagstiftningen för både svavel och kväveoxid vid normal användning – något som nu anses vara bevisat.
Datan kommer från tre fasta övervakningsstationer (på Stora Bältbron och nära Hamburg och Rotterdam) som kompletterats med drönarbaserade mätningar i danska vatten. Mätningarna har gjorts av Chalmers, tyska Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH), Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (TNO), samt det danska företaget Explicit.
Lever inte upp till kraven
På alla platser observerades ett liknande mönster; endast cirka en tredjedel av de uppmätta fartygen har en NOx-utsläppsnivå i linje med Tier III-kraven. Det visar att NOx-reduktionstekniken kan fungera bra under dessa förhållanden. Vid hälften av mätningarna har NOx-värdet varit mer än dubbelt så högt och som mest fem gånger högre än den nivå som eftersträvas med Tier III-lagstiftningen.
Eftersom mätresultaten visar att kraven inte alltid uppfylls vid normal användning vill projektet väcka frågan om lagstiftningens effektivitet, tillämpning och möjligheten att uppnå önskad förbättring av luftkvaliteten till havs och i kustområden.
− Det blir inga böter eller andra påföljder för fartygen efter våra mätresultat. Men när vi kan visa att regelverket inte efterlevs kanske det kan bli lite fart på att införa sanktioner och påföljder. När vi tidigare kunde visa på liknande brister i efterlevnaden av svavelutsläpp från fartyg så infördes sanktioner sedan. Nu finns möjligheten till en liknande utveckling för utsläpp av kväveoxid.
Se www.scipper-project.eu och i synnerhet rapport D2.3 som beskriver fjärrmätningsmetoden och dess mätfel, och rapport D5.5 som visar resultaten för mätningarna av kväveoxid.
Kontakt
- Professor, Geovetenskap och Fjärranalys, Rymd-, geo- och miljövetenskap