Laivojen kiristyviin mustan hiilen päästömääräyksiin on varauduttava entistä paremmin. Uusien mittausmenetelmien lisäksi Suomessa kokeillaan myös pienoiskoptereita ympäristöpäästöjen mittaamiseen.
Laivojen ympäristömääräysten kiristyminen synnyttää uuden, globaalin haasteen ja markkinan ympäristörajoitusten valvontaan. Suomalaiset ovat lähteneet kehittämään laivapäästöjen mustan hiilen eli noen mittaamiseen luotettavuutta.
Kehitysprojekti on osa kansainvälisen tason laivapäästöt arktisilla alueilla -hanketta.Uusien mittausmenetelmien kehittämisessä ovat mukana suomalaisyritysten lisäksi VTT, Ilmatieteen laitos, Turun ja Tampereen teknillinen yliopisto.
Suomalaistutkijoiden ensimmäiset tulokset osoittivat, että moottorin kuormituksella ja polttoaineiden laadulla on suuri vaikutus laivamoottorin mustan hiilen päästöön. Epätäydellisessä palamisessa syntyy nokea, jonka mustan hiilen osuus lämmittää ilmakehää ja aiheuttaa terveydellisiä ongelmia.
”Sopivan mittausmenetelmän löytyminen ja määrittäminen on nyt tärkeää, koska IMO (International Maritime Organization) harkitsee parhaillaan laivojen mustan hiilen päästöille raja-arvoja, mutta luotettavaa mittausmenetelmää ei vielä ole tunnistettu”, sanoo tutkimustiimin päällikkö Jukka Lehtomäki VTT:ltä.
Tarkentunut tieto polttoaineiden päästövaikutuksista tukee polttoaineiden ja moottoriteknologioiden kehittäjiä. Tuloksia voidaan käyttää myös laivapäästömallien ja globaalien päästöinventaarioiden tarkkuuden parantamisessa.
”Ensimmäiset tulokset ovat jo osoittaneet merkittäviä mittauksiin vaikuttavia tekijöitä, jotka huomioimalla päästään luotettavampiin tuloksiin. Moottorin kuormituksella ja polttoaineiden laadulla oli suuri vaikutus laivamoottorin mustan hiilen päästöön”, kertoo johtava tutkija Päivi Aakko-Saksa VTT:ltä.
VTT:n moottorilaboratoriossa Espoossa toteutettiin viime syksynä kansainvälisesti mittavat päästökokeet 1,6 megawatin dieselmoottorilla, joka kuvaa kokoluokaltaan laivan apumoottoria. Kokeet tehtiin neljällä laivapolttoaineella, joista kolmen rikkipitoisuus vaihteli (0,1 %, 0,5 % ja 2,5 % rikkiä), ja yhdessä polttoaineessa oli happea sisältävää biokomponenttia (30 %).
Moottorilaboratoriossa tehtyjen mittausten havaintoja validoidaan seuraavaksi todellisissa olosuhteissa laivassa, jossa on uusinta teknologiaa, muun muassa savukaasujen rikkipesuri. Lisäksi projektissa tarkastellaan päästömittausten liiketoimintapotentiaalia.
Moottorimittausjaksoa hyödynnettiin myös toisessa mittausmenetelmiä kehittävässä HyperGlobal-tutkimushankkeessa, kun sensoreilla varustettu multikopteri mittasi kokeiden aikana savupiipun läheisyydessä rikkidioksidia.
Kuva: Laivapäätöjä mitattiin Aeromonin pienoiskompterilla, joka oli varustettu anturein ja tiedonkeruutallentimin. Multikopterihankkeesta vastasi Aeromon Oy osana HyperGlobal-projektia.
TAUSTAA
Laivojen mustan hiilen päästöjen ilmastovaikutusten kriittinen tarkastelu ja mittaaminen on ajankohtaista siksi, että merkittävä osa arktisen alueen lämpenemisestä johtuu mustasta hiilestä. Jääpeitteen väheneminen avaa meriliikenteelle uusia väylämahdollisuuksia.
Samalla kehityksellä on kuitenkin negatiivisia vaikutuksia ilmastoon, kun laivojen päästöt ulottuvat jatkossa erittäin herkälle maantieteelliselle vyöhykkeelle.
Pienikin määrä mustaa hiiltä lämmittää ilmastoa arktisilla alueilla, kun se laskeutuessaan jää- ja lumipeitteelle vähentää heijastuskykyä ja siten kiihdyttää sulamista ja ilmastonmuutosta.
VTT:n koordinoima Laivapäästöt arktisilla alueilla -hanke on osa Tekesin Arktiset meret -ohjelmaa, joka päättyy kuluvan vuoden lopussa.
Mukana ovat VTT:n lisäksi Ilmatieteen laitos, Tampereen teknillinen yliopisto, Turun yliopisto, Wärtsilä Finland Oy, Pegasor Oy, Gasmet Technologies Oy, VG-Shipping Oy, HaminaKotka Satama Oy, Oiltanking Finland Oy, Kine Robot Solution Oy sekä VTT:n spin off -yritys Spectral Engines Oy. Mittauksiin osallistui myös AVL List GmbH (Itävalta).
Päivitetty 12.09