In uno studio recentemente pubblicato dalla Chalmers University of Technology, in Svezia, i ricercatori hanno utilizzato quattro diversi tipi di ambienti portuali per studiare i livelli di contaminanti emessi da cinque diverse fonti. Hanno scoperto che le emissioni combinate di metalli e sostanze pericolose per l’ambiente stanno mettendo a rischio l’ambiente marino. Il novanta per cento delle emissioni nocive proveniva da navi dotate di scrubber, il cui scopo è pulire i gas di scarico.
Secondo un nuovo studio della Chalmers University of Technology, in Svezia, le emissioni combinate di metalli e altre sostanze pericolose per l’ambiente provenienti dalle navi stanno mettendo a rischio l’ambiente marino. Quando i ricercatori hanno calcolato il carico di contaminanti di queste emissioni nell’ambiente marino in quattro porti, si è scoperto che l’acqua scaricata dagli scrubber delle navi, il cui scopo è pulire i loro gas di scarico, rappresenta oltre il 90% dei contaminanti. “I risultati parlano da soli. Una regolamentazione più rigorosa delle acque di scarico dagli scrubber è fondamentale per ridurre il deterioramento dell’ambiente marino”, afferma Anna Lunde Hermansson, dottoranda presso il Dipartimento di meccanica e scienze marittime di Chalmers.
Tradizionalmente, le valutazioni del rischio ambientale (ERA) delle emissioni delle navi si basano su una fonte alla volta. Ad esempio, l’ERA potrebbe esaminare il rischio derivante dal rame nelle vernici antivegetative. Ma come per tutti i settori, il trasporto marittimo è un’attività in cui esistono molteplici fonti di emissioni.
“Una singola nave è responsabile di molti tipi diversi di emissioni. Queste includono acque grigie e acque nere, ovvero scarichi di docce, servizi igienici e scarichi, vernici antivegetative e acque di scarico degli scrubber. Ecco perché è importante esaminare il rischio ambientale cumulativo nei porti “, afferma Anna Lunde Hermansson che, con i colleghi Ida-Maja Hassellöv ed Erik Ytreberg, è alla base del nuovo studio che ha esaminato le emissioni delle navi da una prospettiva cumulativa.
Uno scrubber può essere descritto come un sistema di pulizia dei gas di scarico derivanti dalla combustione di olio combustibile pesante, che è stato il combustibile più comunemente utilizzato nelle navi dagli anni ’70. L’acqua di mare viene pompata e spruzzata sui gas di scarico per evitare che le emissioni di zolfo nell’aria raggiungano l’aria. Gli scrubber consentono alle navi di soddisfare i requisiti introdotti dall’Organizzazione marittima internazionale (IMO) nel 2020. L’unico problema è che l’acqua non solo assorbe lo zolfo dai gas di scarico, portando all’acidificazione dell’acqua dello scrubber, ma anche altri contaminanti come metalli pesanti e composti organici tossici. L’acqua di lavaggio contaminata viene quindi spesso pompata direttamente in mare.
Centinaia di metri cubi di acqua contaminata ogni ora
“Non vi è alcuna fase di pulizia intermedia, quindi ogni ora da una singola nave possono essere pompate fino a diverse centinaia di metri cubi di acqua fortemente contaminata. Sebbene siano in corso nuove linee guida per gli ERA degli scarichi degli scrubber, gli ERA valutano ancora solo uno fonte di emissioni alla volta, il che significa che la valutazione complessiva del rischio ambientale è inadeguata”, afferma Lunde Hermansson.
In questo nuovo studio, i ricercatori di Chalmers hanno esaminato quattro diversi tipi di ambienti portuali per determinare le concentrazioni di contaminanti da cinque diverse fonti. Per due dei porti sono stati utilizzati i dati effettivi di Copenaghen e Gdynia. Sono state selezionate a causa degli elevati volumi di traffico marittimo e una parte sostanziale di queste navi dispone di scrubber.
I risultati hanno mostrato che i livelli di rischio cumulativo nei porti erano, rispettivamente, cinque e tredici volte superiori al limite che definisce il rischio accettabile. Le descrizioni delle porte utilizzate a livello internazionale nelle ERA sono state utilizzate per gli altri due ambienti portuali. Uno di questi ambienti ha caratteristiche tipiche di un porto del Mar Baltico, mentre l’altro rappresenta un porto europeo con un efficiente ricambio idrico dovuto ad un’ampia escursione di marea.
I ricercatori hanno scoperto che tre dei quattro ambienti portuali erano soggetti a rischi inaccettabili secondo il modello di valutazione utilizzato. Hanno anche visto che erano le emissioni della vernice antivegetativa e dell’acqua di scarico degli scrubber che rappresentavano i livelli più alti di sostanze pericolose nell’ambiente marino e avevano il maggior contributo al rischio. Oltre il 90% dei metalli pericolosi per l’ambiente e degli IPA (idrocarburi policiclici aromatici) proveniva dall’acqua di scarico degli impianti di lavaggio, mentre le vernici antivegetative rappresentavano il maggior carico di rame e zinco.
Il carico totale è ciò che causa il danno
“Se si guarda a una sola fonte di emissioni, il livello di rischio per il danno ambientale può essere basso o accettabile. Ma se si combinano più fonti di emissioni singole, si ottiene un rischio inaccettabile. Gli organismi marini esposti a contaminanti e tossine non preoccupandosi della provenienza dei contaminanti, è il carico totale che causa il danno”, afferma Lunde Hermansson.
L’unico ambiente portuale che ha mostrato un rischio accettabile nell’ERA dei ricercatori era il modello con il più alto scambio di acqua per periodo di marea, il che significa che un volume elevato di acqua viene scambiato nel porto mentre la marea si muove dentro e fuori.
“È importante ricordare che l’acqua contaminata non si limita a scomparire, ma viene trasportata altrove. Negli ambienti portuali studiati, potrebbe esserci una sorta di accettazione del danno ambientale, che in questo particolare ambiente abbiamo deciso di fare hanno un’industria e che si tradurrà in inquinamento. Tuttavia, quando l’acqua contaminata viene scaricata in mare, può finire in zone di mare incontaminate e avere conseguenze ancora maggiori. Questo è qualcosa che affrontiamo nella nostra ricerca. carico totale, quanto viene effettivamente scaricato nell’ambiente”, afferma Lunde Hermansson.
Avere scrubber su una nave non è un requisito. Sono installati e utilizzati come alternativa al passaggio a carburanti più puliti e più costosi che emettono volumi inferiori di metalli e IPA. Gli scrubber consentono alle navi di continuare a utilizzare l’olio combustibile pesante, molto più economico e inquinante. L’olio combustibile pesante è un prodotto residuo nella distillazione del petrolio greggio, ed è ora utilizzato solo nel trasporto marittimo.
Economico da installare lavapavimenti
Dalla metà degli anni 2010, il numero di navi con scrubber installati è aumentato. In uno studio condotto nel 2018, è emerso che nel Mar Baltico operavano 178 navi con scrubber. Oggi, i ricercatori stimano che ci sia il triplo di quel numero. A livello globale, ci sono circa 5.000 navi di questo tipo, che rappresentano circa il cinque per cento della flotta totale.
“Ma sono le grandi navi con un elevato consumo di carburante che installano scrubber, perché è più economico farlo. Quindi prevediamo che rappresenterebbero circa il 30% del consumo totale di carburante nelle spedizioni”, afferma Lunde Hermansson.
Sottolinea che l’uso di olio combustibile pesante come carburante per le navi contraddice anche gli impegni che l’IMO ha affermato di voler assumere, come la riduzione delle emissioni di gas serra del trasporto marittimo del 50% entro il 2050. L’Agenzia svedese per il mare e l’acqua La direzione e l’Agenzia svedese dei trasporti hanno presentato una proposta al governo svedese per vietare lo scarico di acque di lavaggio nelle acque interne, cioè nelle acque che si trovano all’interno dell’arcipelago svedese.
“È un passo nella giusta direzione, ma ci sarebbe piaciuto vedere un divieto più forte che si estendesse ad aree marine più ampie, mentre comprendiamo anche la sfida per i singoli paesi di regolamentare le spedizioni internazionali”, afferma Erik Ytreberg, professore associato presso il Dipartimento di Meccanica e Scienze Marittime a Chalmers.
Come è stata effettuata la valutazione del rischio nei quattro porti
Il lavoro di valutazione del rischio ambientale nei porti è stato svolto seguendo un approccio dal basso.
Nella fase 1 (in basso), sono stati calcolati i carichi da varie fonti di emissione dalla spedizione. I volumi sono stati stimati utilizzando STEAM, un modello che valuta le emissioni del traffico navale. I volumi sono stati combinati con le concentrazioni specifiche delle sostanze all’interno di ciascuna fonte di emissioni per calcolare il carico delle diverse sostanze.
Al passaggio 2, il carico giornaliero è stato utilizzato per stimare le risultanti concentrazioni nell’ambiente, denominate PEC o concentrazione ambientale prevista, utilizzando il modello MAMPEC. Il modello calcola la PEC per un ambiente definito (in questo caso un porto), utilizzando le proprietà delle sostanze (in questo caso di 9 metalli e 16 idrocarburi policiclici) e il carico giornaliero delle sostanze (da Step 1). MAMPEC calcola la PEC per una sostanza alla volta a carico costante.
Al passaggio 3, i risultati sono stati poi combinati per consentire l’inclusione simultanea di più sostanze e carichi provenienti da diverse fonti di emissioni. Per il calcolo del rischio ambientale, la PEC viene confrontata con i valori limite che rappresentano la concentrazione che può essere considerata sicura, ovvero dove non si riscontra alcun effetto negativo sull’ambiente marino. Questo è anche noto come PNEC (Predicted No Effect Concentration). Se la PEC è superiore alla PNEC, si dice che c’è un rischio inaccettabile.
Al passaggio 4i rapporti di caratterizzazione del rischio (RCR) di più sostanze sono stati sommati, il che significa che è possibile calcolare il rischio cumulativo e presentare una valutazione del rischio ambientale più completa all’interno di un’area.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
