ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΥΣ ΧΡΙΣΤΟΔΟΥΛΟΣ Α.Μ: Επιβλέπον: Ν.Νικητάκος ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΣΤΑ ΠΛΟΙΑ

Transcript

1 21/9/2017 ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΣΤΑ ΠΛΟΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΝΑΥΤΙΛΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΕΙΧΗΡΙΜΑΤΙΚΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΥΣ ΧΡΙΣΤΟΔΟΥΛΟΣ Α.Μ: Επιβλέπον: Ν.Νικητάκος

2 Στην οικογένειά μου, 1

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες μου, αρχικά στον καθηγητή μου κ. Νικήτα Νικητάκο, για την υποστήριξη και τη σοφή καθοδήγησή του καθ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της διπλωματικής μου εργασίας. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους γονείς μου, για την ηθική, οικονομική και ψυχολογική υποστήριξή τους, για την υπομονή που έδειξαν όλα αυτά τα χρόνια για την εκπλήρωση των στόχων μου. 2

4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Πάνω από το 90 τοις εκατό του παγκόσμιου εμπορίου πραγματοποιείται μέσω των ωκεανών του κόσμου, με περισσότερα σκάφη. Όπως όλα τα μέσα μεταφοράς χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα, έτσι και τα πλοία παράγουν σημαντικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2), συμβάλλοντας στην αλλαγή του κλίματος και στην οξίνιση των ωκεανών. Εκτός από διοξείδιο του άνθρακα (CO2), τα πλοία απελευθερώνουν μια πλειάδα άλλων ρύπων που επίσης συμβάλλουν στο πρόβλημα αυτό. Επιπρόσθετα, αυξάνοντας ακόμη περισσότερο το πρόβλημα, τα πλοία καταναλώνουν το πιο «βρώμικο» καύσιμο στην αγορά. Εκτός από την επιδείνωση της αλλαγής του κλίματος, οι εκπομπές της ναυτιλίας έχουν κατηγορηθεί ότι θέτουν σε σοβαρό κίνδυνο την υγεία του ανθρώπου. Οι εκπομπές και μόνο της ναυτιλίας μπορεί να ευθύνονται για περίπου καρδιοπνευμονικούς και καρκινικούς θανάτους κάθε χρόνο. Η ναυτιλιακή βιομηχανία είναι υπεύθυνη για ένα σημαντικό ποσοστό στο παγκόσμιο πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής. Περισσότερο από το τρία τοις εκατό των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να αποδοθεί στα ποντοπόρα πλοία. Πρόκειται για ένα συγκρίσιμο ποσοστό και η βιομηχανία συνεχίζει να αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς. Στην πραγματικότητα, εάν η παγκόσμια ναυτιλία ήταν μια χώρα θα ήταν ο έκτος μεγαλύτερος παραγωγός εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Μόνο οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Κίνα, η Ρωσία, η Ινδία και η Ιαπωνία εκπέμπουν περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα διοξείδιο από τους υπόλοιπους στόλους του κόσμου. Σήμερα, οι εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα από τα ποντοπόρα πλοία είναι ανεξέλεγκτη. Οι ναυτιλιακές εταιρείες έχουν στη διάθεσή τους πολλές μεθόδους για τη μείωση των εκπομπών των ρύπων του θερμοκηπίου. Αυτοί περιλαμβάνουν τη μείωση της ταχύτητας, η οποία όχι μόνο μειώνει τις εκπομπές, αλλά εξοικονομεί καύσιμα και ως εκ τούτου, χρήματα για τους φορείς εκμετάλλευσης των πλοίων, μετάβαση σε καθαρότερα καύσιμα και εφαρμογή τεχνικών και επιχειρησιακών μέτρων που μπορούν να βελτιώσουν την αποδοτικότητα των καυσίμων. Μερικές από 3

5 αυτές τις λύσεις, όπως η μείωση τη ταχύτητας και ο επαναπροσδιορισμός της δρομολόγησης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν γρήγορα, εύκολα και σε ορισμένες περιπτώσεις με οικονομικά οφέλη για τους φορτωτές. Στην πραγματικότητα, πολλές ναυτιλιακές εταιρείες, συμπεριλαμβανομένων των BP, Germanischer Lloyd, Hapag- Lloyd, Nippon Yusen Kaisha (NYK) και Maersk, έχουν ήδη θέσει σε εφαρμογή τέτοια πρωτόκολλα, τόσο για την εξοικονόμηση χρήματος, όσο και για την μείωση των εκπομπών τους. Λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος της κλιματικής κρίσης, είναι ζωτικής σημασίας οι ναυτιλιακή βιομηχανία να αγκαλιάσει αυτές τις λύσεις και να τις ενσωματώσει στις επιχειρηματικές δραστηριότητες της, όσο το δυνατόν συντομότερα. Η αντιμετώπιση της κρίσης της κλιματικής αλλαγής απαιτεί μια συντονισμένη προσπάθεια από όλες τις βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων των θαλάσσιων μεταφορών. Μολονότι οι θαλάσσιες μεταφορές μπορεί να έχουν πιο αποτελεσματική λειτουργία σε σύγκριση με τα αεροπλάνα ή τα φορτηγά, αναμφισβήτητα αποτελούν και μια πολύ σημαντική πηγή διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων του θερμοκηπίου. Ωστόσο, ακριβώς όπως και όλα έθνη του κόσμου οφείλουν να μειώσουν τις εκπομπές τους, έτσι και η ναυτιλιακή βιομηχανία θα πρέπει να περιλαμβάνονται σε αυτό διαδικασία. 4

6 ABSTRACT Over 90 percent of world trade is made through the oceans of the world, with more than 90,000 vessels. As all modes of transport use fossil fuels, ships also produce significant CO2 emissions, contributing to climate change and acidification of the oceans. In addition to carbon dioxide (CO2), ships release a multitude of other pollutants that also contribute to this problem. In addition, by further increasing the problem, ships consume the most "dirty" fuel in the market. In addition to the deterioration of climate change, shipping emissions have been accused of posing a serious risk to human health. Emissions alone of shipping can account for about 60,000 cardiopulmonary and cancerous deaths every year. The shipping industry is responsible for a significant proportion of the world's climate change problem. More than three percent of global carbon dioxide emissions can be attributed to seagoing ships. This is a comparable percentage and the industry is continuing to grow at a rapid pace. In fact, if global shipping was a country, it would be the sixth largest greenhouse gas producer. Only the United States, China, Russia, India and Japan emit more carbon dioxide than the rest of the world's fleets. Today, the emissions of carbon dioxide from seagoing ships are unchecked. Shipping companies have many ways to reduce emissions of greenhouse gases. These include speed reduction, which not only reduces emissions, it saves fuel and hence money for ship operators, switching to cleaner fuels and implementing technical and operational measures that can improve fuel efficiency. Some of these solutions, such as speed reduction and redefinition of routing, can be used quickly, easily and in some cases with economic benefits to shippers. In fact, many shipping companies, including BP, Germanischer Lloyd, Hapag-Lloyd, Nippon Yusen Kaisha (NYK) and Maersk, have already put in place such protocols, both for saving money and reducing their emissions. Taking into account the magnitude of the climate crisis, it is vital that the shipping industry embrace these solutions and integrate them into its business activities as soon as possible. 5

7 Addressing the crisis of climate change requires a concerted effort by all industries, including maritime transport. While maritime transport can be more efficient than airplanes or trucks, they are undoubtedly a very important source of carbon dioxide and other greenhouse gases. However, just as all nations in the world have to reduce their emissions, so the shipping industry should be included in this process. 6

8 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σκοπός και Στόχοι της Εργασίας Μεθοδολογία Διάρθρωση Εργασίας ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΣΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ Εισαγωγή Κεφαλαίου Γενικότερη Περιβαλλοντική Πολιτική Υφιστάμενη Πολιτική για την Ενθάρρυνση των «Πράσινων Πλοίων» Κανονισμοί ΙΜΟ Κανονισμοί Ευρωπαϊκής Ένωσης Εθελοντικές Πρωτοβουλίες σε Όλο τον Κόσμο Μελλοντικές Πολιτικές Προκλήσεις & Εμπόδια Αντιμετώπιση Προκλήσεων Εμπόδια Σύνοψη Κεφαλαίου ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΑΠΟ ΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ Εισαγωγή Κεφαλαίου Τρέχουσες Εκπομπές CO2 από τη Ναυτιλία Τεχνικά Μέτρα Μείωσης των Εκπομπών από τη Ναυτιλία Βελτιστοποίηση Μορφής Κύτους Συσκευές Εξοικονόμησης Ενέργειας Βελτιστοποίηση Δομής και Κατασκευές Χαμηλού Βάρους Μηχανήματα Νέας Τεχνολογίας Σύνοψη Κεφαλαίου

9 4. ΑΛΛΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΑΠΟ ΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ Εισαγωγή Κεφαλαίου Ρύπανση από Υδρογονάνθρακες Πετρελαίου Ρύπανση από Υφαλοχρώματα Διαχείριση Θαλάσσιου Έρματος Ρύπανση από Λύματα & Απορρίμματα Πλοίων Σύνοψη Κεφαλαίου ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΜΕΤΡΑ ΜΕΙΩΣΗΣ ΤΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΑΠΟ ΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ Εισαγωγή Κεφαλαίου Λειτουργία πλοίου: Διαχείριση Απόδοσης Ταξιδιού Βελτιστοποίηση Ταχύτητας Ταξιδιού Δρομολόγηση Καιρού Επιλογή Ασφαλέστερης και Ενεργειακώς Αποδοτικότερης Διαδρομής Βελτιστοποίηση Βυθίσματος Αντιστάθμιση Βελτιώσεις Αυτόματου Πιλότου Σύστημα Διαχείρισης Πλοίων Μείωση της Ζητούμενης Ενέργειας Επάνω στο Πλοίο Μέτρηση της Κατανάλωσης Καυσίμου και Αναφορά Συνολική Διαχείριση της Ενεργειακής Απόδοσης Παρακολούθηση Απόδοσης Πλοίου Πρόγραμμα Διαχείρισης Ενεργειακής Αποδοτικότητας (SEEMP) Σύνοψη Κεφαλαίου ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟΝ ΤΟΜΕΑ ΤΗΣ ΝΑΥΤΙΛΙΑΣ Εισαγωγή Κεφαλαίου Καύσιμα Κανονισμοί

10 6.4. Επιπτώσεις Καινοτομία & Υιοθέτηση Νέων Λύσεων Σύνοψη Κεφαλαίου ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

11 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ-ΕΙΚΟΝΩΝ-ΠΙΝΑΚΩΝ & ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Γραφήματα Γράφημα 1. Εκπομπές CO2 από τη διεθνή ναυτιλία, Γράφημα 2. Οριακό κόστος μείωσης των εκπομπών ανά μέτρο μείωσης των εκπομπών CO2 από το στόλο των πλοίων το έτος Μείωση κατά μέσο όρο σε όλους τους τύπους πλοίων Γράφημα 3. Μέση απόδοση πλοίου σε εκπομπές CO2 (g) ανά μεταφορικό έργο (tonnm) Γράφημα 4. Διαδικασία SEEMP Εικόνες Εικόνα 1. Τρέχουσες και τις επερχόμενες Περιοχές Ελέγχου Εκπομπών (ECAs) ανά τον Κόσμο Εικόνα 2. Δείγμα Προγράμματος Δρομολόγησης Καιρού Εικόνα 3. Δείγμα Λογισμικού Βελτιστοποίησης της Αντιστάθμισης Πίνακες Πίνακας 1. Εργαλεία Ενεργειακής Απόδοσης... 9 Πίνακας 2. Κατηγοριοποίηση Εμποδίων Πίνακας 3. Κατηγοριοποίηση Εμποδίων Διαγράμματα Διάγραμμα 1. Χρονοδιάγραμμα Υλοποίησης IMO (MARPOL VI) Διάγραμμα 2. Παγκόσμιες Εκπομπές CO2 από τη ναυτιλία (GHG Emissions) Διάγραμμα 3. Παγκόσμιες Εκπομπές Άλλων Αερίων από τη ναυτιλία (Non-GHG Emissions)

12 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. Σκοπός και Στόχοι της Εργασίας Σκοπός της εργασίας είναι να καταγράψουμε και να αναλύσουμε τις νέες τεχνολογίες στην εξοικονόμηση ενέργειας και προστασίας του περιβάλλοντος στα πλοία. Για τον λόγο αυτό, παρουσιάζονται οι τρέχουσες εκπομπές CO2 αλλά και οι υπάρχουσες πολιτικές στον τομέα της ναυτιλίας. Πραγματοποιείται αναλυτική περιγραφή των τεχνικών και λειτουργικών μέτρων για την μείωση των εκπομπών και των άλλων μορφών ρυπάνσεων του περιβάλλοντος από τη ναυτιλία. Σήμερα, πέρα από τα τεχνικά μέτρα τα οποία μπορούν να εφαρμοστούν για τη μείωση των εκπομπών από τη ναυτιλία, μπορούν να εφαρμοστούν και λειτουργικά μέτρα. Η σημασία των μέτρων αυτών είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς μπορούν να ελαττώσουν τις εκπομπές και τη γενικότερη ρύπανση σε ιδιαίτερα χαμηλά επίπεδα. Η συγγραφή της εργασίας αυτής έχει ως στόχο να κατανοήσουμε πως οι διαδικασίες και οι τεχνολογίες αυτές μπορούν να επιτύχουν μείωση της ρύπανσης από τη ναυτιλία. Το φάσμα των τεχνολογιών και των λύσεων που είναι διαθέσιμες για τη μείωση της ρύπανσης από τη ναυτιλία δημιουργεί την ανάγκη για ένα συνεπές και ορθολογικό σύστημα επιλογής των πλέον κατάλληλων μέτρων. Αυτό ισχύει για τους ιδιοκτήτες των πλοίων, τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και τις ρυθμιστικές αρχές Μεθοδολογία Για να εκπληρωθούν ο σκοπός και οι στόχοι της εργασίας κρίθηκε απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μία βέλτιστη μεθοδολογία μέσω της οποίας θα εξαχθούν σημαντικά συμπεράσματα. Η μεθοδολογία της παρούσας εργασίας είναι η δευτερογενής έρευνας. Συγκεκριμένα, αναζητήθηκε και συγκεντρώθηκε μία πληθώρα επιστημονικών άρθρων και βιβλίων. Ορισμένα από τα σημαντικότερα 1

13 επιστημονικά άρθρα που εντοπίστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν είναι των Acciaro, M. et al. (2012), των Bazari και Longva (2011), των Corbett και Kohler (2003), των Eide et al. (2011), των Johnsen, T. et al. (2000), των Larsson et. al. (2010) και των Rodrigue, J.- P. et al. Επιπρόσθετα, θα πρέπει να αναφερθεί ότι εκτός από την συγκέντρωση μιας πληθώρας επιστημονικών άρθρων και βιβλίων, πραγματοποιήθηκε συγκέντρωση πληροφοριών από επίσημες ιστοσελίδες οργανισμών που ασχολούνται με τις πράσινες ναυτιλιακές πολιτικές, όπως η Greenhouse Gas Protocol ( το τμήμα περιβάλλοντος και ναυτιλίας της Ευρωπαϊκής Ένωσης, τη Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών για το Εμπόριο και την Ανάπτυξη (UNCTAD) και το Διεθνή Οργανισμό Ναυτιλίας (IMO) Διάρθρωση Εργασίας Η εργασία χωρίζεται σε έξι κεφάλαια, πέραν του πρώτου, το οποίο αποτελεί το εισαγωγικό κεφάλαιο. Έτσι, λοιπόν, στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι περιβαλλοντικές πολιτικές στη ναυτιλία. Αναφέρεται η γενικότερη περιβαλλοντική πολιτική στον πλανήτη και ακολούθως, η υφιστάμενη πολιτική για την ενθάρρυνση των «Πράσινων Πλοίων» και οι κανονισμοί του ΙΜΟ. Τέλος, παρουσιάζονται οι μελλοντικές πολιτικές, προκλήσεις και εμπόδια. Το επόμενο κεφάλαιο αφιερώνεται στην αντιμετώπιση των προκλήσεων των εκπομπών CO2, μέσω περαιτέρω πολιτικής δράσης, αλλά και στα υπάρχοντα εμπόδια που παρουσιάζονται. Παρουσιάζονται τα τεχνικά μέτρα μείωσης των εκπομπών ρύπων από τη ναυτιλία. Αυτά τα μέτρα περιλαμβάνουν τέσσερις βασικούς τομείς: βελτιστοποίηση της μορφής του κύτους, συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας, βελτιστοποίηση δομής και κατασκευές χαμηλού βάρους και μηχανήματα νέας τεχνολογίας. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται άλλες μορφές περιβαλλοντικής ρύπανσης από τη ναυτιλία και συγκεκριμένα, η ρύπανση από τους υδρογονάνθρακες πετρελαίου, η ρύπανση από τα υφαλοχρώματα, η διαχείριση του θαλάσσιου έρματος και η ρύπανση από τα λύματα και τα απορρίμματα των πλοίων. 2

14 Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα λειτουργικά μέτρα μείωσης των εκπομπών ρύπων από τη ναυτιλία. Κάθε ταξίδι προσφέρει την ευκαιρία για βελτιστοποίηση της ταχύτητας, εντοπισμό της ασφαλέστερης διαδρομής μέσα από ήρεμες θάλασσες και την βεβαίωση ότι το πλοίο πλέει στο καλύτερο δυνατό δρομολόγιο. Η ακριβής και τακτική παρακολούθηση της χρήσης ενέργειας σε όλο τον στόλο μπορεί να αναδείξει τις ανεπάρκειες, για την παροχή ενός μηχανισμού συνεχής βελτίωσης. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο αναλύονται οι μελλοντικές τάσεις και οδηγοί στον τομέα της ναυτιλίας, οι οποίες θα διασφαλίσουν ένα ακόμη καθαρότερο περιβάλλον. 3

15 2. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΣΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ 2.1. Εισαγωγή Κεφαλαίου Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται οι περιβαλλοντικές πολιτικές στη ναυτιλία. Αναφέρεται η γενικότερη περιβαλλοντική πολιτική στον πλανήτη και ακολούθως, η υφιστάμενη πολιτική για την ενθάρρυνση των «Πράσινων Πλοίων» και οι κανονισμοί του ΙΜΟ. Τέλος, παρουσιάζονται οι μελλοντικές πολιτικές, προκλήσεις και εμπόδια Γενικότερη Περιβαλλοντική Πολιτική Μετά τον Β Παγκόσμιο Πόλεμο, η ταχύτατα αναπτυσσόμενη οικονομία απαιτούσε τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Το 1948 τα Ηνωμένα Έθνη συγκάλεσαν μια Ναυτιλιακή Διάσκεψη στη Γενεύη, στην οποία, μεταξύ άλλων, ιδρύθηκε ο IMCO (Intergovernmental Maritime Consultative Organization) που αποτέλεσε πρόδρομο του ΙΜΟ (International Maritime Organization) (συγκεκριμένα, ο IMCO μετονομάστηκε σε ΙΜΟ το 1982). Παραδοσιακές ναυτιλιακές χώρες, όπως η Μεγάλη Βρετανία, έβλεπαν με καχυποψία τις αρμοδιότητες ενός τέτοιου οργανισμού και ήθελαν η δράση του να είναι απλώς συμβουλευτική, με αποτέλεσμα η ιδρυτική σύμβασή του να τεθεί σε ισχύ, μόλις το Παράλληλα, όμως, οι ίδιες χώρες επιθυμούσαν ένα διεθνές πλαίσιο ελέγχου της ναυτιλιακής ρύπανσης, διότι τα κράτη που θα έπαιρναν μονομερώς αυστηρά εθνικά μέτρα θα μείωναν την ανταγωνιστικότητά τους. Πάντως, έτσι ή αλλιώς, εκείνες τις εποχές, οι κύριοι συντελεστές της ναυτιλιακής βιομηχανίας είχαν την έδρα τους στις αναπτυγμένες χώρες, οι οποίες και επηρέαζαν σημαντικά τις αποφάσεις του νεοσύστατου οργανισμού (Tan, 2006). Ο ΙΜΟ είναι ένας οργανισμός των Ηνωμένων Εθνών με έδρα το Λονδίνο, που λειτουργεί μέσω ενός αριθμού εξειδικευμένων επιτροπών και υποεπιτροπών, 4

16 καθεμιά από τις οποίες αποτελείται από αντιπροσώπους των κρατών μελών. Η Επιτροπή για τη Ναυτιλιακή Ασφάλεια (Maritime Safety Committee MSC) είναι η παλιότερη από αυτές. Η Επιτροπή για την Προστασία του Θαλάσσιου Περιβάλλοντος (Marine Environment Protection Committee MEPC) ιδρύθηκε το 1973 και είναι υπεύθυνη για τον συντονισμό των δραστηριοτήτων του ΙΜΟ για την πρόληψη και τον έλεγχο της ρύπανσης του θαλάσσιου περιβάλλοντος από τη ναυτιλία. Στον ΙΜΟ συμμετέχουν επιπλέον ως παρατηρητές χωρίς ψήφο, και επηρεάζουν τις αποφάσεις παρέχοντας στοιχεία ή έχοντας συμβουλευτικό ρόλο, πάνω από 40 διακυβερνητικές και 60 μη κυβερνητικές οργανώσεις, που εξυπηρετούν διάφορες ομάδες της ναυτιλιακής βιομηχανίας (π.χ. πλοιοκτήτες), των νομικών και περιβαλλοντικών οργανώσεων (Tan, 2006). Η εξέλιξη των πολιτικών για την προστασία του περιβάλλοντος ξεκινά από την δεκαετία του 1970, όπου με τη Διάσκεψη της Στοκχόλμης τέθηκαν οι βάσεις της περιβαλλοντικής πολιτικής σε διεθνές επίπεδο, έως σήμερα. Το σημαντικότερο γεγονός στην εικοσαετία που μεσολάβησε από τη Σύνοδο της Στοκχόλμης ήταν η δημοσίευση, το 1987, από την Παγκόσμια Επιτροπή για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη του ΟΗΕ, της έκθεσης με τίτλο «Το κοινό μας μέλλον». Η έκθεση αυτή είναι περισσότερο γνωστή και ως έκθεση Brundtland, από το όνομα της πρωθυπουργού της Νορβηγίας και προέδρου της επιτροπής Gro Harlem Brundtland. Η Επιτροπή αποτελούνταν από 21 μέλη, τα περισσότερα προέρχονταν από τις αναπτυσσόμενες χώρες και ήταν κυρίως πολιτικοί αλλά και εκπρόσωποι της επιστημονικής κοινότητας και του επιχειρηματικού κόσμου. Στο πλαίσιο λειτουργίας της, τα μέλη της επιτροπής έπρεπε να δράσουν σύμφωνα με τις ιδιότητές τους και όχι ως εκπρόσωποι των κυβερνήσεων τους. Από την άλλη, παρά την ανεξαρτησία της, η επιτροπή λειτουργούσε βάσει συγκεκριμένων κατευθύνσεων και σε συνεργασία με το UNEP (Γρηγορίου και συν, 1993). Για την υλοποίηση της περιβαλλοντικής πολιτικής, κατά τη δεκαετία του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980 χρησιμοποιούνταν παραδοσιακά κανονισμοί που έθεταν όρια στις εκπομπές των ρύπων και επέβαλλαν πρότυπα ποιότητας περιβάλλοντος, διεργασιών και τεχνολογιών (Γρηγορίου και συν, 1993). Η Σύμβαση-Πλαίσιο του ΟΗΕ για την Κλιματική Αλλαγή άνοιξε προς υπογραφή το 1992 στη διάσκεψη του Ρίο και τέθηκε σε ισχύ το Σήμερα έχουν 5

17 προσχωρήσει στη σύμβαση 196 μέρη, πράγμα που σημαίνει ότι αποτελεί μια από τις καθολικότερα αποδεκτές περιβαλλοντικές συμφωνίες. Η UNFCCC καθόριζε ένα σύνολο αρχών, την αρχή της βιώσιμης ανάπτυξης, την αρχή της πρόληψης, την αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει», και την αρχή της κοινής αλλά διαφοροποιημένης ευθύνης, καθώς και ένα ευρύ φάσμα μέτρων για τη σταθεροποίηση των επιπέδων των αερίων του θερμοκηπίου και την επιβράδυνση της κλιματικής αλλαγής. Η σύμβαση δεν έθετε όμως αυστηρούς στόχους ή προθεσμίες και δεν διέθετε μηχανισμό επιβολής. Αντ αυτού προέβλεπε μια διαδικασία ενημερώσεων, οι οποίες οδήγησαν τελικά στο Πρωτόκολλο του Κιότο (Tan, 2006). Το Πρωτόκολλο του Κιότο αντιμετωπίζεται ως ένα σημαντικό πρώτο βήμα προς ένα παγκόσμιο καθεστώς που θα σταθεροποιεί τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και θα παρέχει την αρχιτεκτονική μιας μελλοντικής παγκόσμιας συμφωνίας για το κλίμα. Το 2009 πραγματοποιήθηκε η Διάσκεψη του ΟΗΕ για την Κλιματική Αλλαγή στην Κοπεγχάγη, στην οποία συνομολογήθηκε ότι η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη πρέπει να συγκρατηθεί κάτω από τους 2 C, σε σχέση με τα επίπεδα της προβιομηχανικής εποχής, προκειμένου να αποφευχθούν ή έστω να μετριαστούν οι πλέον επικίνδυνες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής (Tan, 2006). Σήμερα, βρίσκονται σε εξέλιξη διαπραγματεύσεις υπό τον ΟΗΕ με σκοπό την ανάπτυξη μιας νέας παγκόσμιας συμφωνίας για το κλίμα, που θα καλύπτει όλες τις χώρες. Η νέα συμφωνία θα συζητηθεί στο Παρίσι τον Δεκέμβριο του Στην Ε.Ε., η περιβαλλοντική πολιτική της μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990 ήταν προσανατολισμένη σε θέματα που αφορούσαν κυρίως την ξηρά. Από το 2000 ξεκίνησε μια σειρά πρωτοβουλιών, με σταθμό την οδηγία 2000/60/ΕΚ για τη θέσπιση πλαισίου κοινοτικής δράσης στον τομέα της πολιτικής των υδάτων (Οδηγία-Πλαίσιο για τα Νερά), η οποία στοχεύει στην προστασία των εσωτερικών, επιφανειακών, μεταβατικών, παράκτιων και υπόγειων υδάτων και ρυθμίζει τις εισροές θρεπτικών συστατικών και χημικών στο νερό (Tan, 2006). Το 2014, η Ε.Ε. υιοθέτησε την Ολοκληρωμένη Θαλάσσια Πολιτική (Ευρωπαϊκή Επιτροπή), με στόχο να συντονίσει (και όχι να αντικαταστήσει) πολιτικές για συγκεκριμένους θαλάσσιους τομείς, οι οποίοι περιλαμβάνουν (IPCC, 2014): 6

18 το θαλάσσιο περιβάλλον και την ολοκληρωμένη διαχείριση των παράκτιων ζωνών (Integrated Coastal Zone Management ICZM), τη θαλάσσια και ναυτιλιακή έρευνα, τις θαλάσσιες μεταφορές, την ενέργεια, συμπεριλαμβανομένων της αιολικής και της ωκεάνιας, την περιφερειακή ανάπτυξη και χρηματοδότηση θαλάσσιων και άλλων δραστηριοτήτων, τη ναυπήγηση πλοίων και μικρών σκαφών, τον τουρισμό. Ο περιβαλλοντικός πυλώνας της Ολοκληρωμένης Θαλάσσιας Πολιτικής αποτελείται κυρίως από δύο εργαλεία, την Οδηγία-Πλαίσιο για τη Θαλάσσια Στρατηγική (Οδηγία 2008/56/ΕΚ) και την οδηγία για τον θαλάσσιο χωροταξικό σχεδιασμό (Οδηγία 2014/89/ΕΕ). Ο πρωταρχικός στόχος της Οδηγίας για τη Θαλάσσια Στρατηγική είναι να επιτύχει καλή περιβαλλοντική κατάσταση (Good Environmental Status GES) των ευρωπαϊκών θαλασσών κατά το 2020 και να προστατέψει τους διαθέσιμους πόρους πάνω στους οποίους βασίζονται οι θαλάσσιες κοινωνικοοικονομικές δραστηριότητες (IPCC, 2014). Θαλάσσιος χωροταξικός σχεδιασμός είναι ο σχεδιασμός του χρόνου και του τόπου άσκησης ανθρώπινων δραστηριοτήτων στη θάλασσα, προκειμένου να διασφαλίζεται η αποτελεσματικότητα και η βιωσιμότητά τους στον μέγιστο δυνατό βαθμό. Η κατάληξή του είναι ένα «θαλάσσιο χωροταξικό σχέδιο» στο οποίο αποτυπώνεται το όραμα κάθε κράτους για την αξιοποίηση και την αειφόρο ανάπτυξη του θαλάσσιου χώρου του. Τον Ιούλιο του 2014, το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και το Συμβούλιο ενέκριναν νομοθεσία σχετικά με τη δημιουργία ενός κοινού πλαισίου για τον θαλάσσιο χωροταξικό σχεδιασμό στην Ευρώπη. Αν και κάθε χώρα της Ε.Ε. θα είναι ελεύθερη να σχεδιάζει τις θαλάσσιες δραστηριότητές της, θα εξασφαλίζεται, χάρη στον καθορισμό ελάχιστων κοινών απαιτήσεων, η συνοχή του σχεδιασμού σε τοπικό, περιφερειακό και εθνικό επίπεδο, όσον αφορά τις κοινές θάλασσες (IPCC, 2014). 7

19 2.3. Υφιστάμενη Πολιτική για την Ενθάρρυνση των «Πράσινων Πλοίων» Τα σενάρια για τις μελλοντικές δραστηριότητες της ναυτιλίας δείχνουν μια σημαντική αύξηση των εκπομπών CO2, μέχρι σήμερα, οι εκπομπές αυτές ήταν σε μεγάλο βαθμό ανεξέλεγκτες, τόσο σε περιφερειακό όσο και σε διεθνές επίπεδο. Για τον λόγο αυτό τα πλαίσια πολιτικής που χρησιμοποιούνται σήμερα για την μείωση των εκπομπών CO2 από τη ναυτιλία Κανονισμοί ΙΜΟ Οι εκπομπές της ναυτιλίας αναμένονται να διπλασιαστούν μέχρι το 2050, όπως και οι σχετικές κοινωνικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Για την άμβλυνση των περιβαλλοντικών και κοινωνικών κινδύνων που σχετίζονται με αυτές τις εκπομπές, έχουν ενεργοποιηθεί οι ρυθμιστικές αρχές σε όλο το κόσμο. Σε γενικές γραμμές, όταν πρόκειται για τη μείωση των εκπομπών και τη στήριξη την ενεργειακής απόδοσης, οι ρυθμιστικές αρχές αναπτύσσουν τέσσερις πρωτογενείς μηχανισμούς πολιτικής (International Maritime Organization, 2012): την εμπορία των εκπομπών τα οικονομικά κίνητρα / φόροι την υποβολή εκθέσεων εκπομπής / υποχρέωση παρακολούθησης και την ενεργειακή απόδοση / πρότυπα εκπομπών. Ο πιο γνωστός ρυθμιστής στον τομέα της ναυτιλίας είναι ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός (ΙΜΟ) και η Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.). Ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός (ΙΜΟ) είναι ένας οργανισμός των Ηνωμένων Εθνών και είναι υπεύθυνος για την ανάπτυξη και διατήρηση ενός κανονιστικού πλαισίου για τη ναυτιλία. Ο ΙΜΟ θεσπίζει συστηματικά κανονισμούς, τόσο για τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, όσο και των μη-αερίων του θερμοκηπίου (International Maritime Organization, 2012). Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τη ναυτιλία επί του παρόντος δεν ρυθμίζονται από το Πρωτόκολλο του Κιότο. Μάλιστα, στην πιο πρόσφατη διάσκεψη 8

20 για την κλιματική αλλαγή στο Durban, στα τέλη του 2011, δεν προτάθηκαν νέοι κανονισμοί που να καλύπτουν τις εκπομπές της ναυτιλίας. Η ενσωμάτωση στο Πρωτόκολλο του Κιότο είναι ζωτικής σημασίας, δεδομένου ότι ασχολείται με τις συνολικές υποχρεώσεις των κυβερνήσεων όσον αφορά τη μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου. Ωστόσο, η φύση της ναυτιλιακής βιομηχανίας καθιστά υπερβολικά πολύπλοκη την συμπερίληψη των εκπομπών της στο πρωτόκολλο (International Maritime Organization, 2012). Έχοντας επίγνωση αυτών των περιπλοκών, η διεθνής ναυτιλιακή κοινότητα πίστευε ότι ο μόνος τρόπος για να μειωθούν οι εκπομπές από τη ναυτιλία ήταν ο ΙΜΟ να ορίσει ορισμένα μέτρα. Για να μειωθούν οι εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου από τη διεθνή ναυτιλία, η Επιτροπή Προστασίας του Θαλάσσιου Περιβάλλοντος του ΙΜΟ (MEPC - Marine Environment Protection Committee) έχει αναπτύξει έναν Επιταχυνόμενο Σχεδιαστικό Δείκτη Ενεργειακής Αποδοτικότητας (EEDI - Energy Efficiency Design Index), ένα Πρόγραμμα Διαχείρισης Ενεργειακής Αποδοτικότητας (SEEMP - Ship Energy Efficiency Management Plan) και έναν Λειτουργικό Δείκτη Ενεργειακής Αποδοτικότητας (ΕΕΟΙ). Οι πρώτοι διεθνείς κανονισμοί για τη μείωση των εκπομπών CO2 από τη ναυτιλία, ο δείκτης EEDI και το πρόγραμμα SEEMP, τέθηκαν σε ισχύ την 1η Ιανουαρίου του 2013 (Bazari and Longva, 2011). Θα πρέπει να υπογραμμίσουμε πως υπάρχουν και άλλοι δείκτες και πιστοποιήσεις, όπως η πιστοποίηση IEEC (International Energy Efficiency Certificate) και οι δείκτες EVDI (Existing Vessel Design Index) και ESI (Environmental Ship Index). Όλα αυτά τα εργαλεία ενεργειακής απόδοσης παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Πίνακας 1. Εργαλεία Ενεργειακής Απόδοσης Δείκτης Περιγραφή Τύπος Οργάνου Μέθοδος Τύπος Πλοίων Ρυθμιστικό Καθεστώς EEDI Ο EEDI είναι ένας μη δεσμευτικός, βασισμένος Τύπος για τον υπολογισμό της Ο πραγματικός EEDI ενός σκάφους υπολογίζεται με Ο EEDI είναι κατάλληλος για τους τύπους πλοίων Η MEPC του ΙΜΟ επέβαλε τον EEDI στην απόδοση μηχανισμός. μάζας του CO 2 που βάση τις κατευθυντήριες που έχουν σχεδιαστεί για στα νέα πλοία και Όσο επιτυγχάνεται το εκπέμπεται ανά γραμμές που μεταφορά φορτίου. τον SEEMP για όλα απαιτούμενο επίπεδο μονάδα δημοσιεύονται από τον Πρόκειται για πλοία τα πλοία. ενεργειακής απόδοσης, οι μεταφορικού ΙΜΟ. Το αποτέλεσμα πετρελαίου και φυσικού σχεδιαστές και έργου. πρέπει να βρίσκεται κάτω αερίου κατασκευαστές των πλοίων από το όριο που δεξαμενόπλοια, πλοία 9

21 Δείκτης Περιγραφή Τύπος Οργάνου Μέθοδος Τύπος Πλοίων Ρυθμιστικό Καθεστώς είναι ελεύθεροι να προβλέπεται στη Διεθνή μεταφοράς χύδην χρησιμοποιούν πιο Σύμβαση για την φορτίου, οικονομικές και αποδοτικές πρόληψη της ρύπανσης φορτηγά πλοία, ψυγεία λύσεις. Τέθηκε σε ισχύ από από Πλοία (MARPOL). και πλοία εμπ/τίων. 1η Ιανουαρίου του SEEMP Είναι ένα πρότυπο που Το SEEMP θεσπίζει Το σχέδιο διατηρείται για Το SEEMP μπορεί να Το ίδιο, όπως ο αφορά συγκεκριμένες μηχανισμούς για αυτό-βελτίωση. εφαρμόζεται στα σκάφη EEDI. διαδικασίες και σχέδια, τα βελτίωση της σε τέσσερα στάδια: οποία τίθενται σε ισχύ από ενεργειακής σχεδιασμός, την 1η απόδοσης εφαρμογή, Ιανουαρίου του Όλα των πλοίων. παρακολούθηση τα πλοία πρέπει να και αυτό-αξιολόγηση και έχουν SEEMP επί του βελτίωση. σκάφους. IEEC Το IEEC παρέχει στους Το πιστοποιητικό Για τα νέα πλοία, το IEEC Αφορά τα πλοία άνω των Το ίδιο, όπως ο πλοιοκτήτες μια διατηρείται επί του εκδίδεται κατά την 400 κόρων ολικής EEDI. πιστοποίηση σκάφους, ως μέρος αρχική έρευνα του χωρητικότητας. Το IEEC συμμόρφωσης με τα νέα της κανονικής πλοίου, υπό την πρέπει να επανεκδίδεται πρότυπα. επιθεώρησης και προϋπόθεση ότι έχει σε ελέγχου. Το IEEC επαληθευτεί ο EEDI και περίπτωση σημαντικής δεν είναι το SEEMP επί του μετατροπής. συνδεδεμένο με σκάφους. Για κάποιο πρόγραμμα υπάρχοντα πλοία, το IEEC έρευνας και δεν εκδίδεται, υπό την έχει ημερομηνία προϋπόθεση ότι λήξης. Είναι υφίσταται SEEMP συγκεκριμένο για επί το σκάφος. κάθε πλοίο. EEOI Ο ΕΕΟΙ χρησιμοποιείται στο Τύπος για τον Ο ΕΕΟΙ θα μπορούσε να Όλα τα πλοία που Το ίδιο, όπως ο SEEMP υπολογισμό της παρέχει μια εκτελούν μεταφορικές EEDI. Τμήμα του και βασίζεται στα ποσότητα CO 2 που βάση για την εξέταση εργασίες. SEEMP. πραγματικά επιχειρησιακά εκπέμπεται ανά τόσο της τρέχουσας δεδομένα του πλοίου. μονάδα εργασίας απόδοσης, όσο Είναι σχεδιασμένο να μεταφοράς. και των διαχρονικών αποτελεί την Σε αντίθεση με τον τάσεων. αντιπροσωπευτική τιμή της EEDI και τον EVDI, ο ενεργειακής ΕΕΟΙ αλλάζει αποδοτικότητας του ανάλογα με το πως πλοίου. λειτουργεί το σκάφος και τι 10

22 Δείκτης Περιγραφή Τύπος Οργάνου Μέθοδος Τύπος Πλοίων Ρυθμιστικό Καθεστώς μέτρα μείωσης έχουν υιοθετηθεί εκ των υστέρων. EVDI Ο EVDI αποτελεί το βασικό Τύπος για τον Οι τιμές υπολογίζονται με Ο EVDI έχει σχεδιαστεί Δεν υπάρχει μέτρο που χρησιμοποιείται υπολογισμό της βάση τις πληροφορίες για εφαρμογή με το ρυθμιστική στήριξη. για τον υπολογισμό των ποσότητας CO 2 που απόδοσης του σκάφους. σύνολο του στόλο των εκπομπών GHG. εκπέμπεται ανά υπαρχόντων πλοίων. μονάδα μεταφοράς εργασίας, παρόμοια με τον EEDI. ESI Ο ESI είναι σχεδιασμένος Συντελεστές (0-100) Η χρήση του ESI είναι Όλοι οι τύποι πλοίων. για τον εντοπισμό και την για πάνω από την προαιρετική. Ο ESI είναι ανταμοιβή των πλοίων που βάση των «χτισμένος» πάνω εκτελούν ακόμη πιο περιβαλλοντικών στα υποχρεωτικά αποτελεσματικά την επιδόσεων, όσον όρια του ΙΜΟ, για Τρέχουσα Διεθνή αφορά τις τις εκπομπές νομοθεσία. Τα πλοία εκπομπές NOx, NOx, SOx και CO 2. κερδίζουν μέχρι και SOx και CO τοις εκατό μείωση στα λιμενικά τέλη. ΠΗΓΗ: Bazari and Longva (2011) Όντας μια μετρήσιμη μέθοδος για τον προσδιορισμό της ενεργειακής απόδοσης ενός πλοίου, ο EEDI συγκρίνει τις θεωρητικές εκπομπές CO2 και το μεταφορικό έργο ενός πλοίου. Ο EEDI, ο οποίος εγκρίθηκε από τη MEPC, τον Ιούλιο του 2011, τέθηκε σε υποχρεωτική ισχύ την 1η Ιανουαρίου Συγχρόνως επιτρέπει την σύγκριση της ενεργειακής απόδοσης των πλοίων σε παρόμοια πλοία ίδιου μεγέθους και ίδιου τύπου. Ο EEDI βασίζεται σε έναν τύπο για τον υπολογισμό του των ειδικών εκπομπών CO2. Το αποτέλεσμα για κάθε πλοίο, το οποίο πρέπει να βασίζεται στο σχεδιασμό και την απόδοση του κινητήρα, εκφράζεται σε γραμμάρια CO2 ανά χωρητικότητα μιλίων (Bazari and Longva, 2011). Το SEEMP παρέχει μια προσέγγιση για την παρακολούθηση των πλοίων, του βαθμού απόδοσης του στόλου με την πάροδο του χρόνου και ενθαρρύνει τον 11

23 ιδιοκτήτη του πλοίου, σε κάθε στάδιο του σχεδίου, για να εξετάζει τις νέες τεχνολογίες και πρακτικές, με σκοπό τη βελτιστοποίηση της απόδοσης του πλοίου. Την 1η Ιανουαρίου 2013, το SEEMP έγινε υποχρεωτικό τόσο για τα νέα όσο και για τα υπάρχοντα πλοία. Για την έγκριση ενός SEEMP, δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις, άλλα πρέπει να παρουσιάζονται στο πλοίο κατά το χρόνο της έρευνας. Η εφαρμογή του SEEMP αναμένεται να αυξήσει το επίπεδο της συνειδητοποίησης και, αν εφαρμοστεί σωστά, να οδηγήσει σε μια θετική αλλαγή της νοοτροπίας. Ωστόσο, δεδομένης της έλλειψης ρυθμιστικών απαιτήσεων για τον καθορισμό στόχων και την παρακολούθηση τους, η αποτελεσματικότητα του SEEMP μπορεί να χρειαστεί να διεγερθεί ή να κινητοποιηθεί μέσω άλλων πρωτοβουλιών (Bazari and Longva, 2011). Ο ΕΕΟΙ αποτελεί μια πρωτοβουλία για την παρακολούθηση της κατανάλωσης του καυσίμου και των εκπομπών CO2 για τα πλοία που βρίσκονται σε λειτουργία. Ο ΕΕΟΙ είναι ένα εθελοντικό εργαλείο και δεν είναι υποχρεωτικό. Ωστόσο, αποτελεί μέρος του SEEMP του πλοίου. Όπως και ο EEDI, ο ΕΕΟΙ εκφράζεται σε γραμμάρια CO2 που εκπέμπονται ανά χωρητικότητα φορτίου και μεταφέρονται σε απόσταση ενός ναυτικού μιλίου (για παράδειγμα, γραμμάριο CO2/tonmile). Σε αντίθεση με τον EEDI, ο υπολογισμός του βασίζεται στην πραγματική κατανάλωση καυσίμου, στο βάρος του φορτίου και συνήθως υπολογίζεται σε ημερήσια βάση (Bazari and Longva, 2011). Το αναμενόμενο αποτέλεσμα των υποχρεωτικών μηχανισμών SEEMP και EEDI έχει εκτιμηθεί από τους Bazari και Longva (2011). Το Γράφημα 1 παρουσιάζει τις ιστορικές εκπομπές CO2 από τη διεθνή ναυτιλία και προβάλει τις εκτιμώμενες μελλοντικές εκπομπές, συμπεριλαμβανομένων των επιπτώσεων του EEDI και του SEEMP. Οι μελλοντικές εκπομπές βασίζονται σε ένα σενάριο χαμηλών εκπομπών CO2, με τη χρήση SEEMP και υψηλών τιμών στα καύσιμα (Bazari and Longva, 2011). 12

24 Γράφημα 1. Εκπομπές CO2 από τη διεθνή ναυτιλία ( ) ΠΗΓΗ: Buhaug et al. (2009); Bazari και Longva (2011) Οι εκπομπές μη-αερίων του θερμοκηπίου ρυθμίζονται, επίσης, από τον ΙΜΟ. Η πιο σημαντική σύμβαση, η Διεθνής Σύμβαση για την Πρόληψη της Ρύπανσης από τα Πλοία (MARPOL) εκδόθηκε το 1973 και στοχεύει σε αρκετές πτυχές της ατμοσφαιρικής ρύπανσης που προκαλείται από πλοία. Το Παράρτημα VI, που προστέθηκε στην Σύμβαση το 1997, αναφέρει εκπομπές καυσαερίων, όπως τα SOx, τα NOx και των αιωρούμενων σωματιδίων, καθώς και περιοχές ελέγχου των εκπομπών των πτητικών οργανικών ενώσεων στα δεξαμενόπλοια (Bazari and Longva, 2011). Ο IMO έχει υλοποιήσει τρεις βαθμίδες ρυθμιστικού πλαισίου για τη μείωση των εκπομπών NOx από τη ναυτιλία. Το πρώτο στάδιο της μείωσης NOx, γνωστό και ως ΙΜΟ Tier I, τέθηκε σε ισχύ το 2000 και το επόμενο στάδιο, ΙΜΟ Tier II, τέθηκε σε ισχύ το 2011, αναφέροντας μείωση της τάξεως του 20 τοις εκατό από τα επίπεδα του IMO Tier I. Το επόμενο βήμα, IMO Tier III, κάνει λόγο για ακόμα μεγαλύτερες μειώσεις, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης κατά 80 τοις εκατό από τα επίπεδα του ΙΜΟ Tier I (Grothues-Spork, 1998). Επί του παρόντος υπάρχουν τέσσερις ενεργές Περιοχές Ελέγχου Εκπομπών (ECAs) στον κόσμο (Grothues-Spork, 1998): 13

25 Περιοχή της Βαλτικής Θάλασσας: μόνο για SOx. Περιοχή της Βόρειας Θάλασσας: μόνο για SOx. Περιοχή της Βόρειας Αμερικής: για SOx, NOx και PM. Περιοχή των Ηνωμένων Πολιτειών - Καραϊβική Θάλασσα: για SOx, NOx και PM. Ο παρακάτω χάρτης (Εικόνα 1) παρουσιάζει τις τρέχουσες και τις επερχόμενες Περιοχές Ελέγχου Εκπομπών (ECAs). Ορισμένες νέες ECAs στην περιοχή της Μεσογείου, της Σιγκαπούρης και της Ιαπωνίας μπορεί να τεθούν σε ισχύ τα επόμενα χρόνια (UK Parliament, 2013). Εικόνα 1. Τρέχουσες και τις επερχόμενες Περιοχές Ελέγχου Εκπομπών (ECAs) ανά τον Κόσμο ΠΗΓΗ: International Maritime Organization (2012) Σήμερα, για τη ναυτιλία υπάρχουν δύο κύρια όρια για τις εκπομπές θείου. Στις περιοχές ελέγχου εκπομπών θείου (SECAs), η μέγιστη περιεκτικότητα των καυσίμων 14

26 πλοίων σε θείο πρέπει να είναι κάτω από 1,00% της συνολικής μάζας έως τις 31 Δεκεμβρίου του 2014 και λιγότερο από 0,10% ή από την 1η Ιανουαρίου του Σε περιοχές εκτός των SECAs, η μέγιστη περιεκτικότητα των καυσίμων των πλοίων σε θείο πρέπει να μειωθεί από 3,50% στο 0,50% από την 1η Ιανουαρίου του 2020 (UK Parliament, 2013). Οι πρόσφατοι κανονισμοί του ΙΜΟ έχουν στόχο τη μείωση του αζώτου και των ενώσεων θείου (ΝΟx και SOx), καθώς και του CO2. Η μείωση των εκπομπών CO2 μπορεί να επιτυγχάνεται μέσω της μειωμένης κατανάλωσης μαζούτ ή της μεγαλύτερης απόδοσης του καυσίμου (Grothues-Spork, 1998). Η ποσότητα του SOx που περιέχεται στις εκπομπές ενός σκάφος σχετίζεται άμεσα με την ποσότητα του θείου στο μαζούτ. Οι κανονισμοί του ΙΜΟ, σχετικά με τη μείωση του SOx, αποσκοπούν στη μείωση της περιεκτικότητας σε θείο των καυσίμων των πλοίων. Τα χρονοδιαγράμματα εφαρμογής για μείωση των ΝΟx και SOx παρουσιάζεται στο Διάγραμμα 1. Διάγραμμα 1. Χρονοδιάγραμμα Υλοποίησης IMO (MARPOL VI) ΠΗΓΗ: Grothues-Spork (1998) 15

27 Κανονισμοί Ευρωπαϊκής Ένωσης Όσον αφορά τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, η Ε.Ε. έχει θέσει συγκεκριμένους στόχους και συζητά διάφορους μηχανισμούς αναπτυξιακής πολιτικής. Για τις εκπομπές μη αερίων του θερμοκηπίου, η Ε.Ε. ακολουθεί γενικά τα πρότυπα που ορίζονται από τον ΙΜΟ. Η Ε.Ε. έχει θέσει ως στόχο τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου κατά 20% μέχρι το έτος 2020, σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990 και τη μείωση των εκπομπών της ναυτιλίας κατά 40-50% έως το Για την επίτευξη αυτών των στόχων, η Ε.Ε. υποστηρίζει την εφαρμογή ενός συστήματος εμπορίας εκπομπών για τη ναυτιλιακή βιομηχανία, μια κίνηση παρόμοια με ότι συνέβη στην αεροπορική βιομηχανία. Ωστόσο, η Ε.Ε. δεν πιέζει για μια γρήγορη ναυτιλιακή ένταξη, δεδομένου του ζητήματος που προέκυψε μετά την ένταξη του αεροπορικού κλάδου στο σύστημα εμπορίας εκπομπών (Environmental Science & Technology, 2007). Το 2005, η Ε.Ε. δημοσίευσε την οδηγία 2005/33/ΕΚ, η οποία συνιστά μια αρκετά πιο διεξοδική προσπάθεια ελέγχου και περιορισμού των εκπομπών διοξειδίου του θείου από πλοία στις θάλασσες και τους λιμένες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Το τρίτο άρθρο αυτής καθορίζει μια μέγιστη τιμή περιεκτικότητάς σε θείο του βαρέος μαζούτ (1% κ.μ.) για όλα τα εμπορικά πλοία κάθε σημαίας, όταν αυτά βρίσκονται στην επικράτεια των κρατών-μελών της Ε.Ε. (Environmental Science & Technology, 2007). Τον Οκτώβριο του 2012, η Ε.Ε. ανακοίνωσε ότι εξετάζει τη θέσπιση ενός συστήματος για την παρακολούθηση, την υποβολή εκθέσεων και την επαλήθευση (MRV - Monitoring, Reporting and Verifying) των εκπομπών των πλοίων. Η Ε.Ε. θεωρεί ότι το MRV αποτελεί ένα πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση της εφαρμογής ενός συστήματος εμπορίας εκπομπών. Με ένα μηχανισμό πολιτικής, όπως το MRV, οι φορείς εκμετάλλευσης των πλοίων θα πρέπει να παρακολουθούν και να αναφέρουν την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές CO2 τους και ένα τρίτο μέρος θα πρέπει να επαληθεύει αυτά τα δεδομένα. Η Ε.Ε. έχει ακόμα να περάσει ένα νομοσχέδιο που θα μπορούσε να στηρίξει τη δημιουργία ενός πιλοτικού προγράμματος για έναπαγκόσμιo MRV (European Union, 2012). 16

28 Όσον αφορά τις εκπομπές του θείου, τα πρότυπα του ΙΜΟ έχουν ενσωματωθεί στη νομοθεσία της Ε.Ε. και τα κράτη μέλη οφείλουν να μεταφέρουν τις διατάξεις αυτές στην εθνική τους νομοθεσία. Μέχρι τις 18 Ιουνίου του 2014, όλα τα κράτη μέλη της Ε.Ε. πρέπει να μεταφέρουν τα πρότυπα των εκπομπών στις εθνικές τους νομοθεσίες και να θεσπίσουν κυρώσεις όπου αυτό κρίνεται απαραίτητο. Μετά την ημερομηνία αυτή, στις ναυτιλιακές εταιρείες που δεν συμμορφώνονται με τα όρια εκπομπών θα επιβάλλεται πρόστιμο ή κυρώσεις (Official Journal of the European Union, 2012) Εθελοντικές Πρωτοβουλίες σε Όλο τον Κόσμο Σε περιοχές όπου δεν έχουν εγκατασταθεί Περιοχές Ελέγχου Εκπομπών (ECAs) και όπου η ναυτιλία αντιπροσωπεύει μία σημαντική πηγή SOx και NOx, σε μια προσπάθεια να προβλεφθούν μελλοντικές ECAs έχουν προκύψει διάφορες εθελοντικές πρωτοβουλίες. Στη Σιγκαπούρη μια εθελοντική πρωτοβουλία ιδρύθηκε από ναυτιλιακές εταιρείες για τη μείωση των εκπομπών SOx. Οι λιμενικές αρχές της Σιγκαπούρης προσφέρουν οικονομικά κίνητρα για τις επιχειρήσεις που χρησιμοποιούν καύσιμα ή τεχνολογίες με χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο. Η Maersk συμμετέχει, επίσης, στην πρωτοβουλία της Σιγκαπούρης, παρά τους ισχυρισμούς της ότι η μετάβαση σε πιο ακριβά καύσιμα χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο έχουν οδηγήσει σε οικονομικές απώλειες (Official Journal of the European Union, 2012). Στο Χονγκ Κονγκ, η Maersk, μαζί με άλλες 18 ναυτιλιακές εταιρείες, έθεσαν σε ισχύ ένα εθελοντικό σύμφωνο, σύμφωνα με το οποίο θα πρέπει να χρησιμοποιούν καύσιμα με περιεκτικότητα σε θείο μέχρι 0,5%. Η συμφωνία διήρκεσε για δύο χρόνια και τον Ιανουάριο του 2013, 17 από τις συμμετέχουσες εταιρείες αποφάσισαν να επεκτείνουν τη συμφωνία μέχρι το τέλος του Η κυβέρνηση υποστήριξε επίσης την πρωτοβουλία, προσφέροντας μια μείωση κατά 50% σε ορισμένες αμοιβές σε ελλιμενισμένα πλοία. Οι αρχές του Χονγκ Κονγκ εξετάζουν επίσης ρυθμίσεις για την επιβολή της χρήσης καυσίμων χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο στη θέση αγκυροβολίας. Τον Ιανουάριο του 2013, η κυβέρνηση του Χονγκ Κονγκ ανακοίνωσε επίσημα το σχέδιό της να το πράξει. Αν το Χονγκ Κονγκ εφαρμόσει αυτούς τους 17

29 κανονισμούς, θα γίνει το πρώτο λιμάνι στην Ασία, όπου θα απαιτείται η χρήση καυσίμων χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο (Government of Hong Kong, 2013) Μελλοντικές Πολιτικές Προκλήσεις & Εμπόδια Λαμβάνοντας υπόψη τις προβλέψεις για την ανάπτυξη του στόλου και των υφιστάμενων μέτρων πολιτικής, οι εκπομπές είναι πιθανό να συνεχίσουν να αυξάνονται ή στην καλύτερη περίπτωση να σταθεροποιηθούν. Αυτό πρέπει να εξεταστεί υπό το φως του ΟΗΕ, σχετικά με τη μείωση της παγκόσμιας αύξησης της θερμοκρασίας στους 2 C. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, το 2050, οι παγκόσμιες εκπομπές θα πρέπει να μειωθούν στο 40% σε σχέση με τα επίπεδα του 2010 ή και λιγότερο. Συγκεκριμένα, για να είναι η πιθανότητα μεγαλύτερη από 66% για τις θερμοκρασίες να παραμείνουν κάτω από 2 C, το 2050 οι εκπομπές θα πρέπει να είναι μικρότερες από 21 δισεκατομμύρια μετρικούς τόνους CO2 (UNEP, 2011). Για να γίνει κατανοητό πως η πολιτική μπορεί να μειώσει περαιτέρω τις εκπομπές, θα πρέπει πρώτα να εντοπιστούν και να κατανοηθούν τα τεχνικά μέτρα για τη μείωση των εκπομπών. Επιπλέον, πρέπει να κατανοηθούν οι οδηγοί που θα επηρεάσουν την εκπλήρωση αυτών των τεχνικών μέτρων, καθώς και τα εμπόδια που μπορεί να αποθαρρύνουν. κατηγορίες (UNCTAD, 2010): Τα μέσα πολιτικής μπορούν να χωριστούν σε δύο Μέτρα διοίκησης και ελέγχου, όπως ο EEDI και Μέτρα που βασίζονται στην αγορά Αντιμετώπιση Προκλήσεων Η μελλοντική μείωση των εκπομπών CO2 από τα πλοία μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορα μέτρα. Υπάρχει διαθέσιμη μια ποικιλία τεχνολογιών, οι οποίες μπορούν να βελτιώσουν τόσο τον σχεδιασμό, όσο και την επιχειρησιακή ενεργειακή απόδοση των πλοίων. Τα τεχνικά μέτρα περιλαμβάνουν τη βελτίωση του 18

30 σχεδιασμού του πλοίου, τα μηχανήματα του πλοίου, ενώ τα λειτουργικά μέτρα επικεντρώνονται στην ταχύτητα και το ταξίδι του. Τα εναλλακτικά καύσιμα, όπως τα βιοκαύσιμα και το LNG αποτελούν, επίσης, σημαντικές επιλογές (Skjolsvik et al., 2000; Buhaug et al., 2009; Eide, 2011). Αρκετές μελέτες έχουν τεκμηριώσει τη δυνατότητα μείωσης των εκπομπών CO2 στον τομέα της ναυτιλίας. Οι Eide et al. (2011) έδειξαν ότι υπάρχει μια σειρά λειτουργικών και τεχνικών μέτρων μείωσης των εκπομπών CO2, τα οποία μπορούν να εφαρμοστούν αποτελεσματικά από την άποψη του κόστους (Γράφημα 2). Γράφημα 2. Οριακό κόστος μείωσης των εκπομπών ανά μέτρο μείωσης των εκπομπών CO2 από το στόλο των πλοίων το έτος Μείωση κατά μέσο όρο σε όλους τους τύπους πλοίων. ΠΗΓΗ: Eide et al. (2011) Το Γράφημα 2 παρουσιάζει το μέσο κόστος-αποτελεσματικότητα 25 διαφορετικών μέτρων, τα οποία εφαρμόζονται στο σύνολο του στόλου. Τα μέτρα με αρνητική σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας δημιουργούν ένα καθαρό κέρδος κατά τη διάρκεια ζωής του πλοίου. 19

31 Προηγουμένως παρατηρήσαμε ότι υπάρχει μια σημαντική πιθανότητα μείωσης των εκπομπών CO2. Στο σημείο αυτό περιγράφονται τα μέτρα τα οποία θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην υλοποίηση αυτής της πιθανότητας. Τα μέτρα για τη μείωση των λειτουργικών εκπομπών CO2 στον τομέα των θαλάσσιων μεταφορών μπορεί να διαιρεθεί στα μέτρα που βασίζονται στην αγορά και στα μέτρα που βασίζονται στις εκάστοτε πολιτικές. Τα μέτρα που βασίζονται στην αγορά οδηγούν σε μια αλλαγή συμπεριφοράς στην απουσία κανονιστικών διατάξεων Από την άλλη πλευρά, τα μέτρα που βασίζονται στην πολιτική οδηγούν σε μια άμεση ή έμμεση αλλαγή στη συμπεριφορά, δεδομένου ότι υπάρχει μια απαίτηση συμμόρφωσης (ECORYS, 2012). Τα κύρια μέτρα που βασίζονται στην αγορά για τη μείωση των λειτουργικών εκπομπών CO2 στον τομέα των θαλάσσιων μεταφορών αφορούν το υψηλό κόστος των καυσίμων και τον ανταγωνισμό στην αγορά. Το κόστος των καυσίμων αποτελεί μια από τις σημαντικές λειτουργικές δαπάνες για τις ναυτιλιακές εταιρείες. Για ορισμένες ναυτιλιακές εταιρείες, το κόστος των καυσίμων έχει αποδειχθεί ότι αποτελεί μέχρι και το 60% του συνολικού λειτουργικού κόστους, ανάλογα με τον τύπο του πλοίου και των υπηρεσιών. Η αύξηση της τιμής των καυσίμων και η αστάθεια των τελευταίων ετών έχουν οδηγήσει σε μια έμφαση στην ενεργειακή απόδοση για τη μείωση του κόστους των καυσίμων. Αυτό έχει άμεσο αντίκτυπο στις εκπομπές CO2. Για παράδειγμα, τον Ιούλιο του 2008 στο Ρότερνταμ, οι τιμές των θαλάσσιων καυσίμων (Μαζούτ - HFO) κορυφώθηκε στα 700 USD ανά τόνο, σε σύγκριση με 300 δολάρια τον Ιανουάριο του 2007 (UNCTAD, 2010). Οι υψηλές τιμές των καυσίμων σε συνδυασμό με την ανταγωνιστική αγορά και την πλεονάζουσα παραγωγική ικανότητα του παγκόσμιου στόλου αποτέλεσαν την κινητήρια δύναμη για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των πλοίων και τη μείωση του κόστους των καυσίμων. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, η ναυτιλιακή βιομηχανία δεν έχει αξιοποιήσει πλήρως το δυναμικό της για την μείωση των εκπομπών CO2. Οι ναυτιλιακές εταιρείες έχουν επικεντρωθεί σε επιχειρησιακά μέτρα και ιδιαίτερα στη μείωση της ταχύτητας. Τον Ιανουάριο του 2010, το 43% των σκαφών λειτουργούσαν υπό καθεστώς μειωμένης ταχύτητας (UNCTAD, 2010). Στα επόμενα χρόνια, οι ναυτιλιακές εταιρείες μπορεί να αντιμετωπίσουν τις αυξημένες απαιτήσεις για μείωση των εκπομπών CO2 από τους ναυλωτές, τις 20

32 τράπεζες, τους επενδυτές και τις ασφαλιστικές εταιρείες. Οι επενδυτές επιζητούν ήδη την μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, αλλά και στρατηγικές για τις ναυτιλιακές εταιρείες για τη μείωση του κινδύνου του κλίματος. Οι επενδυτές έχουν επίγνωση του κινδύνου για το κλίμα και της σημαντικότητας των περιβαλλοντικών, κοινωνικών και οικονομικών ζητημάτων (UNCTAD, 2010). Η πριμοδότηση για τα ενεργειακά αποδοτικά πλοία στην αγορά μπορούν επίσης να παρέχουν κίνητρα για βελτίωση. Όλοι οι ναυλωτές προτιμούν να χρησιμοποιούν ενεργειακά αποδοτικά πλοία για τη μείωση του κόστους των καυσίμων. Αυτό, όμως, μέχρι σήμερα δεν έχει πραγματοποιηθεί. Επίσης, υπάρχει και έλλειψη διαφάνειας στην πληροφόρηση της κατανάλωσης καυσίμου. Αυτό μπορεί να αλλάξει με την εισαγωγή νέων απαιτήσεων για την παρακολούθηση, την υποβολή εκθέσεων και την επαλήθευση των εκπομπών CO2. Οι τράπεζες και οι ασφαλιστικές εταιρείες μπορούν να προσφέρουν καλύτερους όρους στις ναυτιλιακές εταιρείες με ενεργειακά αποδοτικά πλοία ή εναλλακτικά χειρότερους όρους για τις εταιρείες που εκτελούν κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο ενεργειακής απόδοσης (UNCTAD, 2010). Όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, σήμερα, υπάρχουν λίγες υφιστάμενες πολιτικές για τη μείωση των λειτουργικών εκπομπών CO2, αλλά και διάφορα μέσα πολιτικής που συζητούνται σε διεθνές και περιφερειακό επίπεδο. Στο πλαίσιο του IMO υπάρχει συναίνεση στην απαίτηση επιπλέον μέτρων για τη ρύθμιση των εκπομπών CO2 από τη διεθνή ναυτιλία (UNCTAD, 2010). Τα μέτρα που βασίζονται στην αγορά έχουν συζητηθεί ως επιλογή για περαιτέρω κίνητρα για την πρόσληψη μέτρων ενεργειακής απόδοσης. Τα μέτρα που βασίζονται στην αγορά ορίζουν μια συγκεκριμένη τιμή για τις εκπομπές CO2 και στην παροχή οικονομικών κινήτρων για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Ο IMO περιλαμβάνει συστήματα προκαθορισμένων τιμών για τις εκπομπές CO2, συστήματα συλλογής, συστήματα εμπορίας εκπομπών και συστήματα που βασίζονται στην πραγματική απόδοση των πλοίων με βάση το σχεδιασμό και τη λειτουργία (UNCTAD, 2010). Επειδή, η πρόοδος στην ανάπτυξη των πολιτικών του ΙΜΟ υπήρξε αργή, η Ε.Ε. έχει αρχίσει να λαμβάνει από μόνη της πρωτοβουλίες για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τη διεθνή ναυτιλία. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει προτείνει κανονισμό σχετικά με την παρακολούθηση, την υποβολή εκθέσεων και την 21

33 επαλήθευση των εκπομπών CO2, η οποία αρχίζει την 1η Ιανουαρίου του 2018, εν αναμονή της έγκρισης από το Συμβούλιο της Ε.Ε. και το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο. Τα πλοία άνω των 5000 GT (συνολική χωρητικότητα) πρέπει να αναφέρει τις εκπομπές CO2 για ταξίδια προς και από τους λιμένες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο έχει δηλώσει ότι αυτό θα μπορούσε να είναι ένα πρώτο βήμα προς ένα μέτρο που βασίζεται στην αγορά (UNCTAD, 2010). Το προτεινόμενο σύστημα παρακολούθησης, υποβολής εκθέσεων και επαλήθευσης (MRV) θα μπορούσε να οδηγήσει σε αύξηση της ακρίβειας της μέτρησης της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών και στην αύξηση της διαφάνειας σχετικά με τις εκπομπές. Αυτό θα μπορούσε στη συνέχεια να υποστηριχθεί από τους πλοιοκτήτες που τεκμηριώνουν απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης. Μια πρόταση των ΗΠΑ (MEPC ) στον ΙΜΟ, σχετικά με τη ρύθμιση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τη ναυτιλία, περιλαμβάνει στοιχεία ενός συστήματος MRV και επιπλέον τεχνικές και λειτουργικές απαιτήσεις για τις εκπομπές CO2 (UNCTAD, 2010) Εμπόδια Αν και υπάρχουν τρόποι να μειωθούν οι εκπομπές CO2, καθώς επίσης και οι πολιτικές που εργάζονται προς την κατεύθυνση της εφαρμογής των εν λόγω μέτρων, υπάρχουν σημαντικά εμπόδια στην λειτουργία των οικονομικών αποδοτικών ευκαιριών στον κλάδο της ναυτιλίας. Αυτό αναφέρεται συχνά ως εμπόδια για την ενεργειακή απόδοση. Ορισμένα εμπόδια είναι κοινά με άλλες βιομηχανίες, ενώ άλλα είναι μοναδικά για τη ναυτιλιακή βιομηχανία. Επομένως, είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό τι εμποδίζει τους φορείς του ναυτιλιακού κλάδου από την εφαρμογή μέτρων για τη μείωση των εκπομπών. Αυτή η ενότητα παρουσιάζει μια επισκόπηση των κύριων φραγμών στην ενεργειακή απόδοση στον τομέα της ναυτιλίας και συζητά την ανάγκη για περαιτέρω πολιτική δράση (Acciaro et al., 2012a). Τα εμπόδια για την ενεργειακή απόδοση μπορεί να υπάρχουν τόσο για την προσφορά, όσο και για τη ζήτηση. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να υπάρχουν εμπόδια για την ανάπτυξη και την εφαρμογή των μέτρων μείωσης των εκπομπών CO2 22

34 από τα πλοία. Ωστόσο, μελέτες δείχνουν ότι υπάρχουν σχετικά λίγα εμπόδια που σχετίζονται με την ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών. Οι υπάρχουσες μελέτες σχετικά με τα εμπόδια για την ενεργειακή απόδοση επικεντρώνονται σε αυτά που εμποδίζουν την απορρόφηση των διαθέσιμων μέτρων. Με βάση την ανασκόπηση της υπάρχουσας βιβλιογραφίας, οι Acciaro et al. (2012a) κατηγοριοποιούν τα εμπόδια για την πρόσληψη μέτρων ενεργειακής απόδοσης σε έξι ομάδες, όπως φαίνεται στον παρακάτω Πίνακα 2. Πίνακας 2. Κατηγοριοποίηση Εμποδίων Α Β Γ Δ Ε Κατηγορίες Εμποδίων Ασφάλεια και αξιοπιστία Τεχνική αβεβαιότητα Συμπεριφορά Περιορισμοί αγοράς Χρηματοδοτικοί και οικονομικοί περιορισμοί Περιγραφή Η ασφάλεια σχετίζεται με τον κίνδυνο που συνδέεται με την εφαρμογή των νέων τεχνολογιών, οι οποίες μπορούν ενδεχομένως να θέσουν σε κίνδυνο την ασφάλεια του πληρώματος και του πλοίου. Η αξιοπιστία αναφέρεται στον κίνδυνο των εγκαταστημένων μέτρων τα οποία θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ικανότητα πλεύσης του πλοίου. Η τεχνική αβεβαιότητα περιλαμβάνει θέματα που σχετίζονται με την αλληλεπίδραση μεταξύ των διαφόρων συνιστωσών του πλοίου, όταν εγκαθίστανται νέες τεχνολογίες επί του σκάφους. Τα νέα μέτρα συχνά ενσωματώνονται σε ένα δοκιμασμένο σύστημα και οι επιπτώσεις της αλληλεπίδρασης είναι δύσκολο να εκτιμηθούν. Τα εμπόδια συμπεριφοράς σχετίζονται με τις αποφάσεις εντός της επιχείρησης και τη διαθεσιμότητα των πληροφοριών σε ολόκληρο τον οργανισμό. Η έλλειψη πληροφόρησης και η ποιότητα των πληροφοριών στις διαφορετικές πτυχές του νέου μέτρου θα μπορούσαν να αποτελέσουν εμπόδιο. Η οργανωτική ωριμότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός οργανισμού να ασχολείται με πολύπλοκες τεχνολογίες και στον βαθμό ανάπτυξης που έχει φτάσει η οργάνωση. Ένα κοινό παράδειγμα περιορισμών στην αγορά είναι τα διασπασμένα κίνητρα, λόγω της δομής των ναυλώσεων και του πως οι δαπάνες μοιράζονται μεταξύ του ιδιοκτήτη του φορτίου και της ναυτιλιακής εταιρείας. Τα περισσότερα μέτρα απαιτούν ένα αρχικό κόστος επένδυσης και η περίπτωση των επενδύσεων συνδέονται με τις συνθήκες της αγοράς, τις τιμές των καυσίμων κ.λπ. Όλα τα στοιχεία του κόστους περιλαμβάνονται στην κατηγορία αυτή, συμπεριλαμβανομένου του κόστους κεφαλαίου, του κόστους λειτουργίας και των κρυφών εξόδων, όπως τα έξοδα 23

35 ΣΤ Κατηγορίες Εμποδίων Πολυπλοκότητα Περιγραφή συντήρησης. Ένα περαιτέρω εμπόδιο σε αυτή την κατηγορία μπορεί να συνδέεται με την ικανότητα του πλοιοκτήτη στην πρόσβαση κεφαλαίου. Οι νέες τεχνολογίες είναι περίπλοκες στην εγκατάσταση και την λειτουργία. Όσο πιο περίπλοκη είναι η εφαρμογή και λειτουργία ενός νέου μέτρου, τόσο περισσότερο αυτό περιορίζει το ρυθμό εκτέλεσης. ΠΗΓΗ: Accario et al., (2012a) Οι Acciaro et al. (2012a) διαπίστωσαν ότι η αβεβαιότητα που σχετίζεται με την αποτελεσματικότητα και το κόστος των νέων μέτρων αποτελούν τους πιο σχετικούς παράγοντες για τη λήψη αποφάσεων σχετικά με την εφαρμογή μιας νέας τεχνολογίας. Οι χρηματοδοτικοί και οικονομικοί περιορισμοί προσδιορίζονται ως το βασικό εμπόδιο. Επίσης, ως βασικά εμπόδια προσδιορίστηκαν και οι πιθανές επιπτώσεις στην ασφάλεια του πληρώματος του πλοίου και την αξιοπιστία (Acciaro et al., 2012a). Η αναμενόμενη τιμή των καυσίμων είναι μια σημαντική κινητήρια δύναμη της ζήτησης για τα μέτρα μείωσης των εκπομπών. Οι Acciaro et al. (2012a) σημειώνουν ότι η αβεβαιότητα των τιμών των καυσίμων καθιστά δύσκολη την αξιολόγηση του χρόνου αποπληρωμής, με αποτέλεσμα να υπάρχει απροθυμία επένδυσης. Τα λειτουργικά μέτρα, όπως η μείωση της ταχύτητας και οι επιδόσεις του ταξιδιού προτιμώνται συχνά από τις ναυτιλιακές εταιρείες. Οι Acciaro et al. (2012a) προκειμένου να εκτιμήσουν σωστά τα εμπόδια που σχετίζονται με την συγκεκριμένο μέτρο, σημειώνουν ότι θα ήταν σημαντικό να διερευνηθεί το πλαίσιο των μέτρων μιας εταιρείας (Acciaro et al., 2012a). Τα εμπόδια που έχουν εντοπισθεί είναι ποικίλα και η αντιμετώπισή τους απαιτεί μια σειρά από διαφορετικές στρατηγικές. Οι Acciaro et al. (2012b) προσδιορίζουν τρεις κύριες στρατηγικές για τη μείωση των εμποδίων: 1. Αύξηση της γνώσης. Υποστήριξη και χρηματοδότηση της έρευνας και ανάπτυξης για την μείωση των εμποδίων που σχετίζονται με την πολύπλοκη τεχνολογία. 24

36 2. Αύξηση της διαφάνειας των πληροφοριών. Μείωση της πολιτικής της αβεβαιότητας ή των πρακτικών του κλάδου, που εμποδίζουν την πλήρη αξιοποίηση των λειτουργικών μέτρων και την ανάπτυξη πιλοτικών σχεδίων ή μορφών συνεργασίας για τη βελτίωση της ανταλλαγής γνώσεων. 3. Παροχή πρόσθετων κινήτρων. Ανάπτυξη των μέσων πολιτικής που ευνοούν τη χρήση ακριβών αλλά πολλά υποσχόμενων τεχνολογιών. Τα μέσα αυτά κυμαίνονται από τη φορολόγηση των εκπομπών μέχρι την επιβολή τεχνικών προτύπων. Στον παρακάτω Πίνακα 3, μπορούμε να παρατηρήσουμε την σύνοψη των στρατηγικών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον περιορισμό των διαφόρων εμποδίων. Σημειώνεται ότι η δημόσια πολιτική δράση θα μπορούσε να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο σε όλες τις παραπάνω στρατηγικές. Α Β Γ Δ Κατηγορίες Εμποδίων Ασφάλεια και αξιοπιστία Τεχνική αβεβαιότητα Συμπεριφορά Περιορισμοί αγοράς Πίνακας 3. Κατηγοριοποίηση Εμποδίων Συγκεκριμένο εμπόδιο Γνώση Διαφάνεια Κίνητρα 1 Ασφάλεια Χ Χ 2 Αξιοπιστία Χ Χ 1 Τεχνική ωριμότητα Χ Χ 2 Εξειδίκευση Χ Χ 3 Δυσκολίες ενσωμάτωσης συστήματος Χ Χ 1 Οργανωσιακή ωριμότητα Χ Χ Χ 2 Έλλειψη πληροφόρησης Χ Χ 3 Έλλειψη ενημέρωσης Χ 1 Τρέχουσες πρακτικές της βιομηχανίας που σχετίζονται με συμφωνίες ναύλωσης 2 Τρέχον κανονισμοί Χ 3 Έλλειψη πιέσεων της αγοράς Χ Ε 1 Κόστος εφαρμογής Χ Χ Χ 25

37 ΣΤ Χρηματοδοτικοί και οικονομικοί περιορισμοί Πολυπλοκότητα 2 Κόστος λειτουργίας Χ Χ 3 Πρόσβαση σε κεφάλαια Χ Χ 1 Πολυπλοκότητα λειτουργίας Χ 2 Πολυπλοκότητα εφαρμογής Χ ΠΗΓΗ: Accario et al., (2012b) 2.5. Σύνοψη Κεφαλαίου Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάστηκαν οι περιβαλλοντικές πολιτικές στη ναυτιλία. Αναφέρθηκε η γενικότερη περιβαλλοντική πολιτική στον πλανήτη και ακολούθως, η υφιστάμενη πολιτική για την ενθάρρυνση των «Πράσινων Πλοίων» και οι κανονισμοί του ΙΜΟ. Τέλος, παρουσιάστηκαν οι μελλοντικές πολιτικές, προκλήσεις και εμπόδια. Το επόμενο κεφάλαιο αφιερώνεται στην αντιμετώπιση των προκλήσεων των εκπομπών CO2, μέσω περαιτέρω πολιτικής δράσης, αλλά και στα υπάρχοντα εμπόδια που παρουσιάζονται. 26

38 3. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΑΠΟ ΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ 3.1. Εισαγωγή Κεφαλαίου Το κεφάλαιο αυτό αφιερώνεται στην αντιμετώπιση των προκλήσεων των εκπομπών CO2, μέσω περαιτέρω πολιτικής δράσης, αλλά και στα υπάρχοντα εμπόδια που παρουσιάζονται. Παρουσιάζονται τα τεχνικά μέτρα μείωσης των εκπομπών ρύπων από τη ναυτιλία. Αυτά τα μέτρα περιλαμβάνουν τέσσερις βασικούς τομείς: βελτιστοποίηση της μορφής του κύτους, συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας, βελτιστοποίηση δομής και κατασκευές χαμηλού βάρους και μηχανήματα νέας τεχνολογίας Τρέχουσες Εκπομπές CO2 από τη Ναυτιλία Η ναυτιλία αποτελεί αναπόσπαστο συστατικό του παγκόσμιου εμπορίου. Η ναυτιλία αντιπροσωπεύει το 70-80% του παγκόσμιου εμπορίου (Hoffmann and Kumar, 2003). Το εμπόριο διεξάγεται από τον εμπορικό στόλο όπου, τον Ιανουάριο του 2012, αποτελούταν από πλοία, άνω των 100 κόρων ολικής χωρητικότητας (European Policy Center, 2012). Σύμφωνα με το πρωτόκολλο GHG, τα έξι αέρια που κατηγοριοποιούνται ως αέρια του θερμοκηπίου είναι (European Policy Center, 2012): το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) το μεθάνιο (CH4) το υποξείδιο του αζώτου (N2O) οι υδροφθοράνθρακες (HFCs) τα σουλφονικά υπερφθοροοκτάνια (PFCs) και το εξαφθοριούχο θείο (SF6). 27

39 Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) αποτελεί το αέριο του θερμοκηπίου που σχετίζεται με τον κλάδο της ναυτιλίας. Συνολικά, το 2007, η ναυτιλία εξέπεμψε εκατομμύρια τόνους CO2, διπλασιάζοντας τα επίπεδα του 1990 (Διάγραμμα 2). Τα πλοία εκπέμπουν και άλλα αέρια του θερμοκηπίου, όπως τα CH4, N2O και HFCs. Οι εκπομπές των PFC και SF6 θεωρούνται αμελητέες (European Policy Center, 2012). Διάγραμμα 2. Παγκόσμιες Εκπομπές CO2 από τη ναυτιλία (GHG Emissions) ΠΗΓΗ: International Maritime Organization (2012) Εκτός από τα αέρια του θερμοκηπίου, η ναυτιλία παράγει και άλλες εκπομπές στον αέρα, όπως: Οξείδια του θείου (SOx) Ο κλάδος της ναυτιλίας βρίσκεται μεταξύ των κορυφαίων εκπομπών SOx. Το έτος 2000, από τα πλοία που περιβάλλουν την Ευρώπη εκπέμφθηκαν συνολικά 2.3 εκατομμύρια τόνοι SO2 (η πιο κοινή μορφή οξείδιου του θείου) κατά το έτος Το 2007, εκπέμφθηκαν συνολικά 15 εκατομμύρια τόνοι SOx, ποσό που αντιστοιχεί σε αύξηση 50% από τα επίπεδα του Οι εκπομπές SOx από τη ναυτιλία αντιπροσωπεύουν ένα ποσοστό μεταξύ 5% και 8% του συνόλου των εκπομπών SOx του κόσμου (Air Clim, 2011). Οξείδια του αζώτου (NOx) Η ναυτιλία αντιπροσωπεύει, επίσης, ένα σημαντικό τμήμα των παγκόσμιων εκπομπών NOx. Το έτος 2000, από τα πλοία που περιβάλλουν την Ευρώπη εκπέμφθηκαν συνολικά 3,3 εκατομμυρίων τόνοι NOx. Το 2007, εκπέμφθηκαν 28

40 συνολικά 25 εκατομμύρια τόνοι NOx από τη ναυτιλία, ποσό που αντιστοιχεί σε αύξηση 39% από τα επίπεδα του Οι εκπομπές NOx από τη ναυτιλία αντιπροσωπεύουν περίπου το 15% του συνόλου των εκπομπών NOx του κόσμου (International Maritime Organization, 2012). Αιωρούμενα σωματίδια (PM) Το 2000, τα πλοία στην Ευρώπη εκπέμψαν τόνους PM. Το 2007, σε παγκόσμιο επίπεδο, εκπέμφθηκαν συνολικά 1,8 εκατομμύρια τόνοι PM, που αντιστοιχούν σε αύξηση 50% από τα επίπεδα του Το ποσό των PM που απελευθερώνεται από τα πλοία είναι πολύ χαμηλότερο από εκείνο των SOx και των εκπομπών NOx (Air Clim, 2011). Το Διάγραμμα 3 παρουσιάζει τις προαναφερθείσες εκπομπές από τη ναυτιλία από το 2000 έως το Οι εκπομπές της ναυτιλίας αποτελούν σημαντικό παράγοντα για πολλά σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Οι εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου συμβάλλουν στην αλλαγή του κλίματος και παράλληλα προκαλούν και άλλα προβλήματα, όπως ότι προκαλούν όξινη βροχή, βλάβη στα μνημεία, μειώνουν τις γεωργικές αποδόσεις, μολύνουν το νερό, τροποποιούν τη βιολογία του εδάφους και αποψιλώνουν τα δάση. Μερικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου συνδέονται επίσης με την αύξηση του όζοντος στο επίπεδο του εδάφους (Air Clim, 2011). Διάγραμμα 3. Παγκόσμιες Εκπομπές Άλλων Αερίων από τη ναυτιλία (Non-GHG Emissions) ΠΗΓΗ: International Maritime Organization (ΙΜΟ) 29

41 Οι εκπομπές της ναυτιλίας μπορούν, επίσης, να προκαλέσουν αρνητικές κοινωνικές επιπτώσεις. Οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, όπως η ξηρασία και η άνοδος της στάθμης της θάλασσας, μπορεί να οδηγήσουν σε κοινωνική σύγκρουση για τους πόρους, δηλαδή, το νερό, την ενέργεια και τα γεωργικά προϊόντα. Η ρύπανση του αέρα από τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου που μπορεί να επηρεάσει την καρδιά και τους πνεύμονες και κατά συνέπεια να οδηγήσει σε επιδείνωση της κατάστασης των ατόμων με καρδιαγγειακές και αναπνευστικές παθήσεις. Για παράδειγμα, στο Χονγκ Κονγκ, 519 πρόωροι θάνατοι συνδέθηκαν με τις εκπομπές των θαλάσσιων SO2. Επιπλέον, οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου μπορεί να αντιδράσουν χημικά στην ατμόσφαιρα και να σχηματίσουν σωματιδιακή ύλη. Μια άλλη αρνητική συνέπεια της ρύπανσης είναι η αιθαλομίχλη η οποία μπορεί να μειώσει την ποιότητα της ζωής και να αναστείλει την ελκυστικότητα των τουριστικών τόπων (Civic Exchange, 2012). Η ναυτιλία είναι υπεύθυνη για περίπου το 3% των συνολικών εκπομπών CO2, κυρίως μέσω της κατανάλωσης καυσίμου. Οι εκπομπές ΝΟx και SOx είναι επίσης σημαντικές, της τάξεως του 10-15% και 4-9%, των παγκόσμιων εκπομπών, αντίστοιχα (Dalsoren et al., 2009). Ως εκ τούτου, η ναυτιλία θεωρείται μια σημαντική συμβολή στις παγκόσμιες εκπομπές. Το φορτηγά πλοία που μεταφέρουν χύδην φορτίο, τα πλοία που μεταφέρουν εμπορευματοκιβώτια και τα δεξαμενόπλοια αντιπροσωπεύουν το 49% της συνολικής κατανάλωσης καυσίμου του παγκόσμιου στόλου (Johnsen et al., 2000). Τα πλοία που δεν μεταφέρουν φορτίο, όπως τα σκάφη και τα αλιευτικά ανοιχτής θάλασσας καταναλώνουν περίπου το 15% της συνολικής κατανάλωσης καυσίμου και τα πλοία γενικού φορτίου αντιπροσωπεύουν το υπόλοιπο της θαλάσσιας κατανάλωσης καυσίμου. Υπολογίζεται ότι το 5% των εκπομπών της ναυτιλίας εκπέμπονται στους λιμένες. Σημειώνεται, ότι από την ανάλυση του κύκλου ζωής ενός σκάφους, το 97% των εκπομπών CO2 αφορά την επιχειρησιακή φάση, ενώ το υπόλοιπο 3% αφορά τις εκπομπές κατά τη διάλυση, συντήρηση και οικοδόμηση του (Japan, 2011). Μια παρόμοια μελέτη για ένα πετρελαιοφόρο αναφέρει ότι το 98,4% των εκπομπών CO2 αφορά την επιχειρησιακή φάση, ενώ η κατασκευή αντιπροσωπεύει μόνο το 1,4% και η ανακύκλωση το 0,1%. Οι 30

42 επιπτώσεις από τις εκπομπές της ναυτιλίας είναι πολλαπλές, με επιπτώσεις στο κλίμα, την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον (Endresen et al., 2008). Οι εκπομπές από τη ναυτιλία έχουν αυξηθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες. Ο λόγος είναι ότι η αύξηση της ζήτησης υπερβαίνει τον ρυθμό αύξησης της αποδοτικότητας. Το ακόλουθο γράφημα (Γράφημα 3) παρουσιάζει το μέσο όρο απόδοσης των τεσσάρων βασικών τμημάτων του πλοίου. Μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η αποτελεσματικότητα των πλοίων έχει αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου, η οποία οφείλεται στις επιπτώσεις της ταχύτητας και της τεχνολογίας στα πλοία. Τα διάφορα τμήματα του παγκόσμιου στόλου έχουν διαφορετικές αποδόσεις στις εκπομπές CO2 (Endresen et al., 2008). Γράφημα 3. Μέση απόδοση πλοίου σε εκπομπές CO2 (g) ανά μεταφορικό έργο (ton-nm) ΠΗΓΗ: Buhaug et al. (2009) Επιπλέον, τα σενάρια για τις μελλοντικές δραστηριότητες της ναυτιλίας υποδηλώνουν κάποια πιθανότητα για σημαντικές αυξήσεις στην κατανάλωση ενέργειας και εκπομπών. Τα σενάρια για τις ναυτιλιακές εκπομπές CO2 για το 2050 συνδυάζουν διαφορετικά ποσοστά ανάπτυξης και διάφορες υποθέσεις σχετικά με την πρόσληψη τεχνολογιών μείωσης των εκπομπών. Σε γενικές γραμμές, όλα τα 31

43 σενάρια δείχνουν μια ανάπτυξη στη θαλάσσια δραστηριότητα, με αύξηση των εκπομπών CO2. Μια αναφορά του UNEP (2011) δείχνει ότι, το 2050, οι εκπομπές CO2 θα κυμαίνονται από 1,25 Gt μέχρι 3,5 Gt, σε σύγκριση με τις τρέχουσες εκπομπές, οι οποίες κυμαίνονται γύρω στο 1 Gt GHG (Bazari and Longva, 2011) Τεχνικά Μέτρα Μείωσης των Εκπομπών από τη Ναυτιλία Σύμφωνα με τον ΙΜΟ, οι τεχνολογικές παρεμβάσεις στη ναυτιλία έχουν τη δυνατότητα να μειώσουν τις εκπομπές έως και 50%. Αυτές οι αλλαγές περιλαμβάνουν τέσσερις βασικούς τομείς: βελτιστοποίηση της μορφής του κύτους, συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας, βελτιστοποίηση δομής και κατασκευές χαμηλού βάρους και μηχανήματα νέας τεχνολογίας Βελτιστοποίηση Μορφής Κύτους Η βελτιστοποίηση της μορφής του κύτους συνεχίζει να αναγνωρίζεται ως ένα αναπτυσσόμενο πεδίο μέσα στη θαλάσσια κοινότητα, ως μέσο για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των πλοίων. Κατά την αξιολόγηση της βελτιστοποίησης της μορφής του κύτους, ο ιδιοκτήτης έχει τρεις επιλογές που είναι διαθέσιμες για εξέταση (HSVA, 2009): Αποδοχή της διαθέσιμης μορφής κύτους και του συστήματος πρόωσης που προσφέρεται από το ναυπηγείο. Τροποποίηση της υπάρχουσας και βελτιστοποίηση της μορφής του. Ανάπτυξη ενός νέου σχεδίου Βελτιστοποίηση Στοιχείων Πλοίου Οι βελτιώσεις στην εφαρμογή αναλυτικών εργαλείων και τεχνικών για το σχεδιασμό των πλοίων έχουν οδηγήσει τους σχεδιαστές στη βελτιστοποίηση και διερεύνηση εναλλακτικών λύσεων. Αυτά τα εργαλεία λαμβάνουν υπόψη μια σειρά 32

44 από κλάδους, όπως η υδροδυναμική, οι κατασκευές πλοίων, το περιβάλλον και η ασφάλεια. Οι οικονομικές μελέτες συνήθως εφαρμόζονται στην βελτιστοποίηση της διαδικασίας του σχεδιασμού και είναι επωφελείς για την αξιολόγηση των συγκριτικών πλεονεκτημάτων των τυποποιημένων σχεδίων που προσφέρονται από τα ναυπηγεία (HSVA, 2009). Η βελτιστοποίηση των στοιχείων ενός πλοίου αφορά το μέγεθος και τη χωρητικότητα του, τη σχεδιαζόμενη ταχύτητα του και τις γενικότερες διαστάσεις του. Οι σημαντικές μειώσεις στη κατανάλωση καυσίμων ανά μεταφερόμενο TEU μπορεί να πραγματοποιούνται μέσω της δημιουργίας σκαφών μεγαλύτερης χωρητικότητας. Η σχετική βελτίωση της κατανάλωσης καυσίμου ελαττώνεται, καθώς αυξάνεται η χωρητικότητα (HSVA, 2009). Κατά την επιλογή της σχεδιαζόμενης βέλτιστης ταχύτητας λαμβάνονται υπόψη διάφοροι παράγοντες. Αυτοί περιλαμβάνουν: την προσδοκία των ναυλωτών, τις συνθήκες της αγοράς, τη ταχύτητα που απαιτείται για να διατηρηθεί η κανονική υπηρεσία, τα απαραίτητα θαλάσσια περιθώρια για την προβλεπόμενη υπηρεσία και τη μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας. Το κόστος των καυσίμων αποτελεί ένα σημαντικό συστατικό των λειτουργικών εξόδων, και ως εκ τούτου, η δημιουργία της βέλτιστης ταχύτητας είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στην τιμή των καυσίμων. Επιπλέον, το ποσοστό των αποθεμάτων του φορτίου αποτελεί, επίσης, έναν σημαντικό παράγοντα (HSVA, 2009). Για οποιαδήποτε υπηρεσία, με την χρήση της ανάλυσης ναύλων και με εκτίμηση των ετήσιων ποσοτήτων φορτίου και του κόστους των καυσίμων, μπορεί να προσδιοριστεί η βέλτιστη ταχύτητα. Η ανάλυση αυτή περιλαμβάνει τον αριθμό των πλοίων που είναι απαραίτητο να πληρούν τις απαιτήσεις του φορτίου σε κάποια ταχύτητα, κόστος κεφαλαίου και λειτουργικό κόστος. Αποτελεί έναν βολικό τρόπο για τον εντοπισμό της οικονομικής αποδοτικότητας μέσα από μια σειρά από σχέδια (HSVA, 2009). Επιπρόσθετα, η αύξηση του μήκους, με την ταυτόχρονη μείωση της δοκού και διατήρηση του σχεδίου, η μετατόπιση και ο συντελεστής εκτοπίσματος αποδίδουν βελτιώσεις στην αποτελεσματικότητα του κύτους, με την προϋπόθεση ότι το επιπλέον έρμα δεν είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της σταθερότητας. Μια υψηλότερη αναλογία μήκους/δοκού τείνει να μειώσει την μεταφερόμενη αντίσταση, 33

45 ενώ ο μειωμένη αναλογία δοκού / μήκους τείνει να μειώνει την αντίσταση της τριβής (HSVA, 2009). Ελαχιστοποίηση της Αντίστασης του Κύτους και Αύξηση της Απόδοσης Πρόωσης Η βελτιστοποίηση της υδροδυναμικής αποδόσεως της μορφής του κύτους ενός σκάφους και του μέσου πρόωσης, προκειμένου να επιτευχθεί η ελάχιστη απαιτούμενη δύναμη και η καλύτερη απόδοση πρόωσης περιλαμβάνει πολλές αλληλένδετες προσπάθειες, όπως (HSVA, 2009): Βελτιστοποίηση της μορφής του κύτους, δεδομένων των κύριων στοιχείων του σκάφους Βελτιστοποίηση των προπελών Σχεδιασμός και διαρρύθμιση του πηδαλίου σε σχέση με τις γραμμές και την ροή της προπέλας Μελέτη περί βέλτιστων συσκευών εξοικονόμησης ενέργειας. Η βελτιστοποίηση της μορφής του κύτους, η οποία έχει σαν αποτέλεσμα την ελαχιστοποίηση της αντίστασης και την αύξηση της απόδοσης πρόωσης μπορεί να πραγματοποιηθεί με τις εξής βελτιώσεις (HSVA, 2009): Στις γραμμές του κύτους Στο εμπρόσθιο μέρος Στο οπίσθιο μέρος Στην παρατρόπιδα Στα εξαρτήματα αντίστασης Προστιθέμενη Αντίσταση λόγω των Κυμάτων και των Ανέμων Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού ενός πλοίου, οι σχεδιαστές εργάζονται σε ήρεμα νερά, για μικρότερη αντίσταση. Αυτό οφείλεται σε έναν αριθμό παραγόντων: στην απόδοση του ήρεμου νερού που χρησιμοποιείται ως βάση από τα ναυπηγεία, στο εκτόπισμα του κύτους, στις επιδράσεις του καιρού που συνήθως 34

46 ευθύνονται για σχετικά μικρό μέρος της συνολικής αντίστασης (λιγότερο από το 10 τοις εκατό της συνολικής αντίστασης), στην πρόβλεψη της επιβράδυνσης λόγω ανέμων και κυμάτων που είναι ένα πολύπλοκο πρόβλημα το οποίο οδηγεί σε ένα υψηλό επίπεδο αβεβαιότητας και στις επιλογές των σχεδιαστών για τη βελτίωση των επιδόσεων σε άγριες θάλασσες (Matsumoto et al., 2003). Το λογισμικό δυναμικής συμπεριφοράς των κυματισμών και οι κωδικοί του πάνελ χρησιμοποιούνται συχνά για την αξιολόγηση της προστιθέμενης αντίστασης στις θάλασσες. Οι κωδικοί αυτοί δεν είναι ακόμη ιδιαίτερα αξιόπιστοι και θα πρέπει, όπου είναι δυνατόν, να αξιολογούνται με γνώμονα τις δοκιμές του μοντέλου. Οι εκτιμήσεις μπορεί επίσης να πραγματοποιηθούν, τόσο με εμπειρικές μεθόδους που προέρχονται από τα δεδομένα δοκιμής του μοντέλου, όσο και με στατιστικές μεθόδους. Θα πρέπει να τονιστεί, ότι θα πρέπει να ασκείται ιδιαίτερη προσοχή κατά την εφαρμογή των θεωρητικών και στατιστικών μεθόδων, καθώς τα αποτελέσματα που λαμβάνονται με διαφορετικές μεθόδους ποικίλλουν σημαντικά. Παρ' όλα αυτά, αυτά τα εργαλεία είναι χρήσιμα για την κατανόηση των τάσεων και τον εντοπισμό των ανησυχιών. Οι δοκιμές του μοντέλου σε τακτικά και μη τακτικά κύματα παραμένουν το πιο αξιόπιστο μέσο για την αξιολόγηση της προστιθέμενης αντίστασης από τα κύματα (Matsumoto et al., 2003). Η αντίσταση του αέρα μπορεί να συμβάλει μέχρι περίπου το ένα τρίτο της συνολικής προστιθεμένης αντίστασης από τον άνεμο και τα κύματα. Οι Isherwood, Blendermann και OCIMF έχουν αναπτύξει εμπειρικές μεθόδους για την εκτίμηση της προστιθέμενης αντίστασης από τον άνεμο. Οι τύποι αυτοί έχουν προσδιοριστεί από την παλινδρόμηση των δεδομένων των δοκιμών στην αεροδυναμική σήραγγα για μια ποικιλία από τύπους και μεγέθη πλοίων (Matsumoto et al., 2003) Συσκευές Εξοικονόμησης Ενέργειας Έχουν μελετηθεί πολλές διαφορετικές συσκευές, είτε για να διορθώσουν την ενεργειακή απόδοση των σχεδίων των πλοίων ή για να βελτιώσουν τα ήδη βέλτιστα ή σχεδόν βέλτιστα πρότυπα σχέδια, με την αξιοποίηση των φυσικών φαινομένων. Τα 35

47 φυσικά φαινόμενα συνήθως θεωρούνται δευτερεύοντα στην κανονική διαδικασία σχεδιασμού. Η ενότητα αυτή παρουσιάζει και περιγράφει συνοπτικά μια σειρά από αυτές τις συσκευές, περισσότερες από τις οποίες ιστορικά επικεντρώνονται στην βελτίωση της αποτελεσματικότητας της προπέλας. Ωστόσο, πρόσφατες εξελίξεις έχουν οδηγήσει σε μια σειρά διατάξεων που αποσκοπούν στη μείωση, είτε της αντίστασης του κύτους, είτε στην εκμετάλλευση των διαθέσιμων φυσικών πόρων, όπως η ηλιακή και αιολική ενέργεια. Τέτοιες συσκευές είναι οι ακόλουθες (ISO 15016, 2006): Συσκευές Βελτίωσης Πρόωσης (PIDs) Συσκευές εξισορρόπησης και διαχωρισμού ροής Συσκευές προ-στροβιλισμού Συσκευές μετά-στροβιλισμού Προπέλες υψηλής απόδοσης Μείωση τριβής Λίπανση αέρα Υφή επιφάνειας κύτους Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Αιολική Ηλιακή Συμβατότητα Χαρακτηριστικά μελέτης πλοίου/τύπος πλοίου Αμοιβαία συμβατότητα Όλες αυτές οι συσκευές προορίζονται να μειώσουν την κατανάλωση καυσίμου κατά την πρόωση. Οι PIDs και οι τεχνολογίες μείωσης της τριβής πραγματοποιούν το ανωτέρω με τη μείωση της αντίστασης του κύτους ή και την αύξηση της αποδοτικότητας της πρόωσης. Πολλές από τις συσκευές δεν είναι αμοιβαία συμβατές ή δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλους τους τύπους πλοίων. Θα πρέπει να υπογραμμίσουμε, πως μερικές από αυτές τις συσκευές, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που βασίζονται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, 36

48 ωθούν την τρέχουσα κατάσταση της τεχνολογίας και δεν μπορούν να είναι έτοιμες για εφαρμογή. Οι τεχνολογίες αυτές αγωνίζονται να κερδίσουν ένα σημαντικό ρόλο στον κλάδο της ναυτιλίας (ISO 15016, 2006) Βελτιστοποίηση Δομής και Κατασκευές Χαμηλού Βάρους Η διαρθρωτική μείωση του βάρους έχει μεγάλη επίδραση στην απαιτούμενη ισχύ, για τα ταχύτερα και μικρότερα σκάφη, όπως τα «fast ferries». Η διαρθρωτική βελτιστοποίηση του βάρους για μεγάλα πλοία αυξάνει το διαθέσιμο «νεκρό βάρος» για ένα πλοίο του ίδιου μεγέθους, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση των μεταφορών. Για τα σκάφη υψηλών ταχυτήτων, η μείωση του βάρους με την εισαγωγή μη σιδηρούχων υλικών είναι απαραίτητη και μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στην κατανάλωση καυσίμων. Τέτοιες επεμβάσεις στην δομή και την κατασκευή ενός πλοίου είναι (Larsson et al., 2010): Χρήση ανώτερου ατσαλιού (HTS) Δεξαμενόπλοια Χύδην μεταφορείς Μεταφορά εμπορευματοκιβωτίων Εξοικονόμηση βάρους από τη χρήση HTS Πιθανές επιπτώσεις του HTS στο ωφέλιμο φορτίο Πιθανές επιπτώσεις του HTS στην κατανάλωση καυσίμου Σύνθετα και άλλα μη σιδηρούχα υλικά Μηχανήματα Νέας Τεχνολογίας Μια σωστή εξέταση των διαθέσιμων τεχνολογιών για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κύριων και βοηθητικών κινητήρων πρέπει να πλαισιώνεται από την πρωτογενή πηγή ενέργειας, το καύσιμο. Τα μεγάλα εμπορικά 37

49 πλοία, παραδοσιακά, καταναλώνουν βαρύ μαζούτ (HFO), επίσης γνωστό και ως υπολειμματικό έλαιο καυσίμου. Το HFO αποτελεί ένα υποπροϊόν των παραδοσιακών εργασιών ραφιναρίσματος και είναι ιδιαίτερα ιξώδες, περιέχοντας ουσίες που αφαιρούνται από τα περισσότερα εκλεπτυσμένα προϊόντα πετρελαίου (Grothues- Spork, 1998). Οι εταιρείες, αναζητώντας την πιο αποτελεσματική στρατηγική προς συμμόρφωση στις απαιτήσεις του ΙΜΟ, θα λάβουν μια ολιστική θεώρηση των επιλογών τους. Οι μειώσεις ΝΟx και SOx μπορεί να επιτευχθούν μέσω της χρήσης εναλλακτικών καυσίμων, όπως το LNG ή άλλων προϊόντων μεθανίου. Τέλος, η χρήση συστημάτων καθαρισμού καυσαερίων μπορεί να επιτρέψει στις επιχειρήσεις να συνεχίσουν να καίνε καύσιμα με υψηλότερη περιεκτικότητα σε θείο, όμως και πάλι το κόστος εφαρμογής, καθώς και το κόστος συνολικής αποδοτικότητας του συστήματος είναι ιδιαίτερα μεγάλο. Τα ενεργειακά αυτά τεχνικά μέτρα αφορούν τα ακόλουθα τμήματα ενός πλοίου (Grothues-Spork, 1998): Κύριες και βοηθητικές μηχανές Βελτιώσεις ενεργειακής απόδοσης στις πετρελαιομηχανές Όργανα μέτρησης της απόδοσης του κινητήρα Έλεγχος και μέτρηση της απόδοσης της κύριας ή των κύριων μηχανών Ανάκτηση θερμότητας από τα απόβλητα Ανάκτηση θερμότητας από τα καυσαέρια - Ατμός Ανάκτηση θερμότητας από τα καυσαέρια - CO2 Βοηθητικός εξοπλισμός Γεννήτρια Άξονας Αριθμός και μέγεθος γεννητριών Άλλα βοηθητικά μέρη Θέρμανση, αερισμός και κλιματισμός (HVAC) Αντλίες και ανεμιστήρες 38

50 3.4. Σύνοψη Κεφαλαίου Το κεφάλαιο αυτό ασχολήθηκε στην αντιμετώπιση των προκλήσεων των εκπομπών CO2, μέσω περαιτέρω πολιτικής δράσης, αλλά και στα υπάρχοντα εμπόδια που παρουσιάζονται. Παρουσιάστηκαν τα τεχνικά μέτρα μείωσης των εκπομπών ρύπων από τη ναυτιλία. Αυτά τα μέτρα περιλαμβάνουν τέσσερις βασικούς τομείς: βελτιστοποίηση της μορφής του κύτους, συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας, βελτιστοποίηση δομής και κατασκευές χαμηλού βάρους και μηχανήματα νέας τεχνολογίας. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζονται άλλες μορφές περιβαλλοντικής ρύπανσης από τη ναυτιλία. 39

51 4. ΑΛΛΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΑΠΟ ΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ 4.1. Εισαγωγή Κεφαλαίου Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται άλλες μορφές περιβαλλοντικής ρύπανσης από τη ναυτιλία και συγκεκριμένα, η ρύπανση από τους υδρογονάνθρακες πετρελαίου, η ρύπανση από τα υφαλοχρώματα, η διαχείριση του θαλάσσιου έρματος και η ρύπανση από τα λύματα και τα απορρίμματα των πλοίων Ρύπανση από Υδρογονάνθρακες Πετρελαίου Το αργό (ακατέργαστο) πετρέλαιο είναι ένα κολλώδες, σκούρο υγρό μίγμα υδρογονανθράκων μέσα στο οποίο είναι διαλυμένοι στερεοί και αέριοι υδρογονάνθρακες. Διακόσιες έως τριακόσιες διαφορετικές χημικές ενώσεις περιέχονται στο αργό πετρέλαιο. Το 75-98% αυτών είναι υδρογονάνθρακες. Οι κυριότερες κατηγορίες υδρογονανθράκων του πετρελαίου είναι (Clark, 2003): Αλκάνια (παραφίνες): Αλκάνια ονομάζονται οι άκυκλοι υδρογονάνθρακες στο μόριο των οποίων τα άτομα άνθρακα συνδέονται με απλούς δεσμούς. Πρόκειται δηλαδή για κορεσμένους υδρογονάνθρακες. Οι ενώσεις με 1 έως 4 άτομα άνθρακα είναι αέριες, με 5 έως 16 άτομα άνθρακα υγρές και από δεκαεπτά άτομα άνθρακα και πάνω στερεές. Τα αλκάνια είναι σχετικά μη τοξικές ενώσεις. Όσο πιο μικρός είναι ο αριθμός των ατόμων άνθρακα τόσο πιο πτητικές και ευδιάλυτες στο νερό είναι οι ενώσεις. Κυκλοαλκάνια: Τα κυκλοακάνια είναι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες (απλοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων άνθρακα) που στα μόρια τους εμφανίζονται κυκλικές αλυσίδες. Τα κυκλοαλκάνια 5-6 ατόμων άνθρακα αποτελούν το 30-60% του πετρελαίου. Αρωματικές ενώσεις: Είναι πτητικές ενώσεις που περιέχουν δακτυλίους βενζολίου και αποτελούν το 2-4% του πετρελαίου. Ειδικά οι πολυαρωματικοί 40

52 υδρογονάνθρακες (Poly-Aromatic Hydrocarbons PAHs) είναι ενώσεις ύποπτες για πρόκληση καρκινογένεσης. Η ποιότητα και η σύσταση του πετρελαίου διαφέρει από κοίτασμα σε κοίτασμα. Μπορεί να μεταβάλλεται ακόμη και στο ίδιο κοίτασμα, ανάλογα με τον χρόνο από την έναρξη άντλησής του. Ένα μέσο αργό πετρέλαιο περιέχει 84% άνθρακα, 14% υδρογόνο, 1-3% θείο, και περίπου 1% άζωτο, 1% οξυγόνο και 0,1% ανόργανα συστατικά και άλατα. Το αργό πετρέλαιο περιέχει μέταλλα, κυριότερα εκ των οποίων είναι το βανάδιο και το νικέλιο, τα οποία περιέχονται σε θαλάσσιους οργανισμούς. Επίσης, συχνά περιέχει χλωριούχο νάτριο, το οποίο αφαιρείται όπως και το θείο. Τέλος, το αργό πετρέλαιο μπορεί να περιέχει ανθεκτικά στη διάσπαση υπολείμματα, όπως θραύσματα πυριτικών σκελετών οργανισμών, ξύλο, σπόρια, ρητίνες, άνθρακα κ.α. (USEPA, 2011). Οι ιδιότητες του αργού πετρελαίου που επηρεάζουν τη συμπεριφορά του στο περιβάλλον είναι (USEPA, 2011): η πυκνότητα, η πτητικότητα, το ιξώδες, το σημείο ροής, η διαλυτότητα στο νερό. Η ρύπανση της θάλασσας από πετρέλαιο ευαισθητοποιεί το κοινό, διότι γίνεται αισθητή είτε απευθείας, όταν ρυπαίνει τις ακτές κολύμβησης, είτε από εικόνες στα μέσα μαζικής ενημέρωσης, όταν μετά από ατύχημα ενός πετρελαιοφόρου δημιουργείται πετρελαιοκηλίδα. Παρ όλα αυτά, το πετρέλαιο εισέρχεται στη θάλασσα με πολλούς τρόπους και όχι μόνο από τα ατυχήματα των πετρελαιοφόρων. Πετρέλαιο μπορεί να εκρέει στο θαλάσσιο περιβάλλον σε μεγάλες ποσότητες από φυσικές πηγές, κατά την εξόρυξή του, κατά τη μεταφορά και κατά τη χρήση/κατανάλωσή του. Η σχετική συνεισφορά των διαφόρων πηγών, όπως εκτιμήθηκε από το National Research Council των Η.Π.Α. (2003), αναλύεται στις επόμενες παραγράφους. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι είναι δύσκολο να εκτιμηθεί με ακρίβεια η συνολική ποσότητα πετρελαϊκών υδρογονανθράκων που εισέρχεται στο θαλάσσιο περιβάλλον. Η ποσότητα αυτή μειώνεται σταδιακά, ενώ η σχετική 41

53 συνεισφορά των επιμέρους πηγών μεταβάλλεται με τον χρόνο λόγω της εφαρμογής των νέων κανονισμών (MARPOL και εθνικοί ή περιφερειακοί κανονισμοί), τεχνολογικών εξελίξεων και οικονομικών αλλαγών (National Research Council, 2003). Η μεταφορά του αργού πετρελαίου και των προϊόντων του (περιλαμβάνεται και η διύλιση) συνεισφέρει κατά 23% περίπου στο πετρέλαιο που εισέρχεται παγκοσμίως στο θαλάσσιο περιβάλλον από ανθρωπογενείς πηγές (National Research Council, 2003). Οι ποσότητες αυτές είναι μικρότερες σε σχέση με τις ποσότητες από τη χρήση/κατανάλωση πετρελαίου, όμως, όπως και οι διαρροές από την εξόρυξη πετρελαίου, ενέχουν σοβαρές επιπτώσεις για το θαλάσσιο περιβάλλον, διότι μπορεί να σημαίνουν την απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων πετρελαίου σε κάποια περιοχή λόγω ατυχήματος πετρελαιοφόρου (National Research Council, 2003). Όσον αφορά τα ατυχήματα των πετρελαιοφόρων, πρόκειται για μια πηγή η συνεισφορά της οποίας μειώνεται διαρκώς με τα χρόνια, λόγω των κανονισμών που αφορούν το ίδιο το πλοίο (π.χ. διπλά τοιχώματα, ανθεκτικά υλικά), τους ελέγχους, την εκπαίδευση των ναυτικών και τα πρότυπα ασφαλείας. Εκτιμάται ότι οι ποσότητες πετρελαίου που εισέρχονται στο θαλάσσιο περιβάλλον από την πηγή αυτή παγκοσμίως ανέρχονται στο 14,9% των ανθρωπογενών εισροών (National Research Council, 2003). Τα θέματα των ατυχημάτων των πλοίων αφορούν την ασφάλεια του πλοίου και τη ρύπανση και αντιμετωπίζονται από τον Κώδικα Διερεύνησης Ατυχημάτων του ΙΜΟ (Casualty Investigation Code) και την Οδηγία 2009/18/ΕΚ. Βάσει αυτών, τα είδη των ατυχημάτων είναι (EMSA, 2014): κλίση ή ανατροπή (listing/capsizing), σύγκρουση (collision), επαφή (contact), βλάβη στον εξοπλισμό (damage on equipment), προσάραξη (grounding/stranding), πυρκαγιά/έκρηξη (fire/explosion), πλημμύρισμα/βύθιση (flooding/foundering), 42

54 αστοχία της γάστρας (hull failure), απώλεια ελέγχου (loss of control), εξαφάνιση (missing). Σύμφωνα με την EMSA (2014), την περίοδο η κυριότερη αιτία των πολύ σοβαρών ατυχημάτων σε πλοία που έφεραν σημαία χώρας της ΕΕ ή που έλαβαν χώρα στα ευρωπαϊκά χωρικά ύδατα ή στα εσωτερικά ευρωπαϊκά ύδατα, ήταν η προσάραξη (28%), ακολουθούμενη από την απώλεια ελέγχου (18%) και τη σύγκρουση (15%). Τα πετρελαιοφόρα αποτελούσαν το 5% περίπου των πλοίων που εμπλέκονταν σε ατυχήματα. Από το σύνολο των ατυχημάτων που έλαβαν χώρα (5.816) μόνο ένας μικρός αριθμός (126) είχε ως αποτέλεσμα κάποιο επεισόδιο ρύπανσης. Από αυτά, το 70% αφορούσε τη διαρροή καυσίμου, ενώ το 30% τη διαρροή φορτίου (EMSA, 2014). Συνεπώς, τα περισσότερα από τα ατυχήματα δεν συνεπάγονται ρύπανση. Τα δε ατυχήματα των πετρελαιοφόρων έχουν ως αποτέλεσμα ασήμαντες διαρροές πετρελαίου στο θαλάσσιο περιβάλλον. Το ατύχημα μπορεί να μην προκαλέσει ρήγμα στις δεξαμενές φορτίου, το σκάφος μπορεί να διασωθεί ή το φορτίο του μπορεί να μεταφερθεί σε άλλα πλοία. Υπάρχουν, όμως, περιπτώσεις ατυχημάτων που προκάλεσαν μεγάλες καταστροφές, διότι οι ποσότητες του πετρελαίου ήταν μεγάλες και οι μετεωρολογικές συνθήκες τέτοιες που το πετρέλαιο μεταφέρθηκε γρήγορα στις ακτές (EMSA, 2014) Ρύπανση από Υφαλοχρώματα Κάθε στερεό υλικό, κινούμενο ή στατικό, που βυθίζεται στη θάλασσα, υπόκειται σε αποικισμό ή βιορύπανση από θαλάσσιους οργανισμούς. Το υλικό μπορεί να είναι μέταλλο, πέτρα, ξύλο, πλαστικό κ.λπ. και συμπεριλαμβάνει κατασκευές όπως τα ύφαλα των πλοίων, κλωβούς ιχθυοκαλλιεργειών, λιμενικά έργα, εξέδρες, δίχτυα, πετρελαιαγωγούς, σημαδούρες, αγωγούς ψύξης θερμοηλεκτρικών εργοστασίων κλπ. (Candries, 2000). 43

55 Εκτιμάται ότι ένα πλοίο που δεν προστατεύεται από τη βιολογική ρύπανση μπορεί να συσσωρεύσει 150 kg/m 2 οργανισμών σε λιγότερο από έξι μήνες στη θάλασσα (ΙΜΟ, 1999). Για ένα VLCC (Very Large Crude Carrier) με m2 υποθαλάσσια επιφάνεια, αυτό σημαίνει τόνους οργανισμών (Candries, 2000). Όταν ένα σώμα κινείται μέσα σε ένα ομοιογενές ρευστό (όπως το νερό ή ο αέρας), αντιμετωπίζει δυνάμεις που αντιτίθενται στην κίνησή του. Για τα πλοία, οι βασικές συνιστώσες της αντίστασης περιλαμβάνουν την τριβή των υφάλων με το νερό, την αντίσταση από τους κυματισμούς που προκαλεί το πλοίο, την αντίσταση από τις δίνες στην πρύμνη του πλοίου και από τα παρελκόμενα του πλοίου (Candries, 2000). Ένα πετρελαιοφόρο που πλέει με την ταχύτητα σχεδιασμού χρησιμοποιεί μεγάλο ποσοστό καυσίμου για να υπερβεί την αντίσταση τριβής. Αντίθετα, για τα fineform ταχύπλοα σκάφη η αντίσταση κυματισμού είναι σημαντικότερη. Σε γενικές γραμμές πάντως, στα πλοία επικρατεί η αντίσταση της τριβής, η οποία επηρεάζεται δραματικά από την τραχύτητα της επιφάνειας που βρίσκεται σε επαφή με τη ροή του νερού (Candries, 2000). Συνολικά, εκτιμάται ότι το κόστος από την επιπλέον κατανάλωση καυσίμου λόγω της αυξημένης τριβής από τη βιορύπανση είναι πολύ μεγαλύτερο από το κόστος καθαρισμού των υφάλων και της προπέλας και εφαρμογής και συντήρησης του υφαλοχρώματος. Συνεπώς, οι σχετικές διαδικασίες συμφέρουν οικονομικά τους πλοιοκτήτες, έχουν δε το επιπλέον πλεονέκτημα ότι μειώνουν αφενός τις εκπομπές επιβλαβών ατμοσφαιρικών ρύπων, αφετέρου τη μεταφορά βιοεισβολέων στο θαλάσσιο περιβάλλον (ABS, 2013). Στις αρχές της δεκαετίας του 1960 οι εξαιρετικές ιδιότητες του TBT είχαν ήδη ανακαλυφθεί και στην αγορά κυκλοφορούσαν εμπορικά προϊόντα. Αρχικά, χρησιμοποιούνταν ως συνοδευτικό του χαλκού βιοκτόνο, αλλά σταδιακά παράχθηκαν υφαλοχρώματα με μόνο βιοκτόνο τον ΤΒΤ. Στα πρώτα αυτά υφαλοχρώματα ο ΤΒΤ δεν αντιδρούσε χημικά με το υπόστρωμα, αλλά απλά διασπειρόταν σ αυτό στα λεγόμενα συμβατικά υφαλοχρώματα. Βάσει του τύπου του υποστρώματος, τα συμβατικά υφαλοχρώματα της εποχής μπορούν να ταξινομηθούν σε αδιάλυτου υποστρώματος (soluble matrix) και διαλυτού υποστρώματος (insoluble 44

56 matrix), ανάλογα με το αν το υπόστρωμα ήταν ή όχι διαλυτό στο νερό (Yebra et al., 2004). Τα συμβατικά υφαλοχρώματα διαλυτού υποστρώματος (Yebra et al.,2004) αναπτύχθηκαν ώστε να αντιμετωπιστεί η γρήγορη απώλεια της αποτελεσματικής δράσης των αδιάλυτων, ενσωματώνοντας σε υψηλή αναλογία (μαζί με τα συνθετικά πολυμερή που αναφέρθηκαν προηγουμένως) έναν φορέα ευδιάλυτο στο θαλασσινό νερό. Ο φορέας αυτός ονομάζεται rosin και ήταν φυσικό υλικό που προερχόταν από μια ρητίνη δέντρου, π.χ. ρετσίνι πεύκου (Yebra et al., 2004). Στα μέσα της δεκαετίας του 70 εισήχθησαν νέα σκευάσματα, στα οποία ο τριβουτυλοκασσίτερος συζευγνυόταν χημικά σε μια πολυμερή ρητίνη μέσω ενός εστερικού δεσμού, δίνοντας τα λεγόμενα συμπολυμερή (copolymer) ή αυτολειανόμενα χρώματα (self-polishing ή ablativepaints) TBT-SPC (σχήμα 4.1). Στα χρώματα αυτά το βιοκτόνο δεν διασπειρόταν απλώς στο υπόστρωμα, αλλά ήταν χημικά συνδεδεμένο με τη βασική μήτρα του χρώματος. Όταν το χρώμα ερχόταν σε επαφή με το θαλασσινό νερό, ο τριβουτυλοκασσίτερος απελευθερωνόταν λόγω υδρόλυσης του εστερικού δεσμού. Το στρώμα της ρητίνης από το οποίο είχε απελευθερωθεί η δραστική ουσία γινόταν υδρόφιλο και ασταθές και απομακρυνόταν από την επιφάνεια των υφάλων κατά την κίνηση του πλοίου, εκθέτοντας μια εξαιρετικά λεία εσωτερική επιφάνεια πολυμερούς, από την οποία απελευθερωνόταν και πάλι τριβουτυλοκασσίτερος (Yebra et al., 2004). Στις αρχές της δεκαετίας του 80 αποδείχτηκε ότι ο ΤΒΤ ήταν τοξικός για ορισμένους θαλάσσιους οργανισμούς ακόμη και σε εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη κανονισμών που απαγόρευαν σταδιακά τη χρήση του στα υφαλοχρώματα, αρχικά στα σκάφη αναψυχής και κατόπιν σε μεγαλύτερα, εμπορικά πλοία, στις δυτικές χώρες και αργότερα παγκόσμια. Ως αποτέλεσμα, εντατικοποιήθηκε το αμέσως επόμενο διάστημα η έρευνα για την ανακάλυψη/σύνθεση αποτελεσματικών και περιβαλλοντικά ασφαλών υφαλοχρωμάτων που δεν θα περιείχαν ΤΒΤ, αλλά κάποιο άλλο βιοκτόνο ή θα ήταν ελεύθερα βιοκτόνων, αναζήτηση που διαρκεί έως σήμερα (Yebra et al., 2004). 45

57 Τα προϊόντα με κάποιο άλλο βιοκτόνο εκτός του ΤΒΤ που απέκτησαν εμπορική αξία και κυκλοφορούν σήμερα ταξινομούνται σε δύο κατηγορίες, ως προς το υπόστρωμα (Yebra et al., 2004): Πολυμερή ελεγχόμενης απελευθέρωσης (Controlled Depletion Polymers CDP): Ο μηχανισμός δράσης τους είναι αντίστοιχος των συμβατικών υφαλοχρωμάτων διαλυτού υποστρώματος με φυσική ρητίνη, με τη διαφορά ότι χρησιμοποιούνται σύγχρονες, ενισχυμένες ή επεξεργασμένες φυσικές ρητίνες, με σταθερότερους ρυθμούς έκλυσης του βιοκτόνου. Υφαλοχρώματα ελεύθερα κασσίτερου, αυτολειαινόμενα συμπολυμερή (Tinfree self-polishing copolymers tin-free SPCs ή ablative paints): Λειτουργούν με τον ίδιο μηχανισμό με τα συμπολυμερή, αυτολειαινόμενα υφαλοχρώματα που περιέχουν ΤΒΤ, αλλά περιέχουν κάποια άλλη δραστική ουσία. Τον Οκτώβριο του 2001 υιοθετήθηκε από τον ΙΜΟ η Διεθνής Σύμβαση για τον Έλεγχο των Επιβλαβών Αντιρυπαντικών Συστημάτων στα πλοία (International Conventionon Anti-fouling Systems AFS Convention), που απαγορεύει τη χρήση των βλαβερών οργανοκασσιτερικών ενώσεων και καθιερώνει έναν μηχανισμό που θα αποτρέπει τη μελλοντική χρήση άλλων επιβλαβών ουσιών στα υφαλοχρώματα (IMO, 2005). Η σύμβαση AFS ορίζει ως «αντιρυπαντικά συστήματα» (anti-fouling systems) «κάθε επίχρισμα, χρώμα, κατεργασία επιφάνειας, επιφάνεια ή συσκευή που χρησιμοποιείται σε ένα πλοίο για να ελέγχει ή να αποτρέπει επικόλληση ανεπιθύμητων οργανισμών». Σύμφωνα με τους όρους της σύμβασης (IMO 2005), τα κράτη αξιώνεται να απαγορεύουν ή/και να περιορίζουν τη χρήση επιβλαβών αντιρυπαντικών συστημάτων στα πλοία που φέρουν τη σημαία τους, όπως επίσης και στα πλοία που δεν φέρουν μεν την σημαία τους αλλά λειτουργούν υπό τη δικαιοδοσία τους, καθώς και σε όλα τα πλοία που εισέρχονται σε λιμάνια, ναυπηγεία ή τερματικούς σταθμούς των εν λόγω κρατών (IMO, 2005). 46

58 4.4. Διαχείριση Θαλάσσιου Έρματος Η ναυτιλία μεταφέρει πάνω από το 90% κατά βάρος των εμπορευμάτων παγκοσμίως και ταυτόχρονα μεταφέρει 3-5 δισ. τόνους έρματος διεθνώς ανά έτος (Lloyd s Register, 2015). Το έρμα είναι θαλασσινό νερό μαζί με την αιωρούμενή του ύλη, που αντλείται στο πλοίο σε ειδικές δεξαμενές (τις δεξαμενές έρματος) για τη ρύθμιση της διαγωγής, του βυθίσματος και των καταπονήσεων του πλοίου, κυρίως όταν είναι άφορτο (Matej, 2015). Αποτελεί το 30-40% του DWT ενός πλοίου (Simberloff et al., 2013). Οι θάλασσες και οι ωκεανοί δεν αποτελούν κλειστά συστήματα, αντίθετα επικοινωνούν μεταξύ τους με επιφανειακά ή βαθύτερα ρεύματα, με αποτέλεσμα σε βάθος χιλιετηρίδων θαλάσσιοι οργανισμοί να έχουν διασπαρεί στους ωκεανούς με φυσικά μέσα. Από την άλλη πλευρά, φυσικά εμπόδια, όπως οι διαφορές θερμοκρασίας και οι χερσαίες μάζες, εμπόδισαν πολλά είδη να διασπαρθούν σε ορισμένες περιοχές. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη μορφή της βιογεωγραφίας που παρατηρείται στους ωκεανούς σήμερα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η τροπική ζώνη, η οποία διαχωρίζει τις εύκρατες ζώνες του βορείου και νότιου ημισφαίριου και επέτρεψε σε πολλά είδη να εξελιχθούν ανεξάρτητα, με αποτέλεσμα αρκετά διαφορετική θαλάσσια βιοποικιλότητα στο βόρειο και το νότιο ημισφαίριο (Simberloff et al., 2013). Η ανάπτυξη του εμπορίου διά θαλάσσης, η χρήση μεγαλύτερων και πιο γρήγορων πλοίων και η ολοκλήρωση των θαλάσσιων ταξιδιών σε όλο και μικρότερους χρόνους σημαίνει ότι τα φυσικά εμπόδια για τη διασπορά των ειδών στους ωκεανούς διαρκώς μειώνονται. Έτσι, τα πλοία αποτελούν έναν τρόπο για είδη των εύκρατων και ψυχρών θαλάσσιων ζωνών να διαπεράσουν τις τροπικές ζώνες, και μερικές από τις πιο θεαματικές βιοεισβολές αφορούν βόρεια εύκρατα θαλάσσια είδη που εισβάλλουν στα νότια ύδατα και το αντίστροφο (Simberloff et al., 2013). Οργανισμοί από πρακτικά όλες τις κύριες ταξονομικές ομάδες έχουν ανιχνευτεί στο έρμα και το συσσωρευμένο ίζημα: βακτήρια και άλλοι μικροοργανισμοί, μικρά ασπόνδυλα ή σπονδυλωτά ζώα και τα αυγά, οι κύστες και οι προνύμφες διαφόρων ειδών. Το πρόβλημα περιπλέκεται από το γεγονός ότι όλα τα θαλάσσια είδη, ακόμα και όσα έχουν μεγάλο μέγεθος στην ενήλικη ζωή τους ή όσα 47

59 είναι προσκολλημένα στον βυθό, περιλαμβάνουν στον κύκλο ζωής τους ένα πλαγκτονικό στάδιο κατά το οποίο μπορεί να μεταφερθούν με το έρμα των πλοίων. Όταν φτάσουν στο λιμάνι φόρτωσης τα πλοία απελευθερώνουν το έρμα, απελευθερώνοντας ταυτόχρονα και όλους τους οργανισμούς που περιέχονται σε αυτό (Simberloff et al., 2013). Για την αποτελεσματική διαχείριση των βιοεισβολών διακρίνονται τα ακόλουθα στάδια (Simberloff et al., 2013): Πρόληψη Πληροφόρηση - ενημέρωση Αυτορρύθμιση και νομοθέτηση Μέτρα απομόνωσης (καραντίνα) Έγκαιρη ανίχνευση Παρακολούθηση Αναχαίτιση και απομάκρυνση Διαχείριση Έλεγχος Συγκράτηση Εκρίζωση Όσο νωρίτερα γίνονται παρεμβάσεις τόσο αυξάνεται η αποτελεσματικότητα και μειώνεται το κόστος των απαιτούμενων μέτρων. Μεγαλύτερο βάρος συνεπώς πρέπει να δίνεται στον τομέα της πρόληψης, ώστε να προσδιορίζονται πιθανοί φορείς και οδοί εισαγωγής των βιοεισβολέων, όπως επίσης και να ανιχνεύονται οι εισβολές όσο το δυνατόν νωρίτερα, ώστε να υπάρχει η δυνατότητα γρήγορης απόκρισης, που να οδηγεί σε κάποια πιθανότητα εκρίζωσής τους (Simberloff et al., 2013). Η μεταφορά θαλάσσιων μη ιθαγενών οργανισμών σε νέα περιβάλλοντα μέσω του έρματος των πλοίων προσδιορίζεται ως μια από τις κύριες απειλές για τους ωκεανούς παγκοσμίως. Έτσι η Διάσκεψη του ΟΗΕ για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη που έλαβε χώρα στο Ρίο το 1992 κάλεσε τον ΙΜΟ και άλλους διεθνείς οργανισμούς να αναλάβουν δράση για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα. Την εποχή 48

60 εκείνη ο ΙΜΟ διερευνούσε ήδη το θέμα για πάνω από 10 χρόνια. Το 1991 δημοσίευσε οδηγίες για την αποφυγή εισαγωγής ανεπιθύμητων οργανισμών και παθογόνων από το έρμα των πλοίων και τα ιζήματα, οι οποίες επικαιροποιήθηκαν το Το 1997 δημοσίευσε οδηγίες για τον έλεγχο και τη διαχείριση του έρματος των πλοίων. Τέλος, το 2004 υιοθέτησε τη Διεθνή Σύμβαση για τον Έλεγχο και τη Διαχείριση του Νερού και του Ιζήματος του Έρματος των Πλοίων (International Convention for the Control and Management of Ships Ballast Water and Sediments BWM) (Simberloff et al., 2013). Ο πυρήνας της σύμβασης αυτής απαιτεί όλα τα πλοία να εφαρμόσουν ένα Σχέδιο Διαχείρισης Έρματος (Ballast Water Management Plan). Το σύστημα είναι είτε ανταλλαγή έρματος (ballast exchange) (Κανονισμός D-1) είτε επεξεργασία έρματος (ballast treatment) (Κανονισμός D-2). Η ανταλλαγή έρματος θα εφαρμόζεται κατά ένα αρχικό, μεταβατικό στάδιο, ενώ τελικά, και μετά τη θέση της σύμβασης σε ισχύ, τα πλοία θα πρέπει να είναι εφοδιασμένα με ένα σύστημα επεξεργασίας του έρματος (Simberloff et al., 2013). Ο Κανονισμός D-1 καθορίζει τις διαδικασίες για την ανταλλαγή του έρματος στο πλοίο. Υπάρχουν τρεις μέθοδοι γι αυτή (Simberloff et al., 2013): Άδειασμα των δεξαμενών από το ανεπιθύμητο έρμα και ξαναγέμισμα με έρμα από τον ωκεανό σε ποσοστό 95% του όγκου του έρματος (sequential method). Υπερχείλιση των δεξαμενών έρματος (flow through method). Διάλυση (dilution). Οι περιοχές στις οποίες επιτρέπεται να γίνει ανταλλαγή έρματος είναι (Simberloff et al., 2013): 200 nm από την πλησιέστερη ακτή και σε βάθος πάνω από 200 m. Αν αυτό δεν είναι δυνατό, τότε όσο το δυνατό πιο μακριά από ξηρά και οπωσδήποτε τουλάχιστον 50 nm από την πλησιέστερη ακτή και σε βάθος πάνω από 200 m. Εφόσον τα παραπάνω δεν είναι δυνατά, κάθε κράτος μπορεί να καθορίσει συγκεκριμένες περιοχές στις οποίες μπορεί να πραγματοποιηθεί η ανταλλαγή, καθώς και τυχόν πρόσθετες απαιτήσεις. 49

61 Η ανταλλαγή έρματος πρέπει να γίνεται μόνο όταν η ασφάλεια του πλοίου είναι εγγυημένη και με τρόπο που το πλοίο να μην παρεκκλίνει η να καθυστερεί. Ο Κανονισμός D-2 αφορά την επεξεργασία του έρματος και συγκεκριμένα τα όρια που θα πρέπει να ικανοποιεί το έρμα μετά την επεξεργασία του ώστε να μπορεί να απορριφθεί στη θάλασσα. Δηλαδή αναφέρεται σε συγκεντρώσεις πλαγκτονικών οργανισμών (ανάλογα με το μέγεθός τους) και παθογόνων οργανισμών-δεικτών (Vibrio cholera, Escherichia coli, intestinal enterococci) στο επεξεργασμένο έρμα. Το πρότυπο του κανονισμού D-2 της σύμβασης BWM είναι απαιτητικό. Σε ανταπόκριση, τα τελευταία χρόνια αναπτύχθηκε ένας αριθμός τεχνολογιών (π.χ. το 2015 αναφέρονται 50 περίπου εμπορικά συστήματα που έχουν ελεγχθεί). Πολλές από τις τεχνολογίες αυτές έχουν ήδη εφαρμοστεί με επιτυχία στην επεξεργασία του πόσιμου νερού (για παράδειγμα η διήθηση, η χλωρίωση ή η οζόνωση) ή των αστικών λυμάτων και προσαρμόστηκαν στις ιδιαίτερες ανάγκες των πλοίων (μικρός χώρος, βέλτιστη σχέση κόστους - απόδοσης και ανάγκη για υψηλή απόδοση λόγω του προτύπου D-2). Άλλες πάλι δεν είχαν προηγούμενο στην ξηρά και αναπτύχθηκαν για εφαρμογή αποκλειστικά επί του πλοίου (για παράδειγμα η αποξυγόνωση με χρήση αδρανούς αερίου από την εξάτμιση του πλοίου) (Loyd s Register, 2015). Επιπρόσθετα του ΙΜΟ, κανονισμούς έχουν εισαγάγει και άλλοι εθνικοί φορείς. Οι σημαντικότεροι είναι αυτοί της αμερικανικής ακτοφυλακής (US Coast Guard USCG), που έχουν ήδη τεθεί σε ισχύ από τον Ιούνιο του Το πρότυπο απόδοσης επεξεργασίας θαλασσίου έρματος είναι όμοιο με τον Κανονισμό D-2 του ΙΜΟ και το χρονοδιάγραμμα εφαρμογής είναι επίσης παραπλήσιο. Αυτό που διαφέρει είναι το σχήμα έγκρισης του εξοπλισμού. Η USCG έχει υιοθετήσει ένα αυστηρότερο πρωτόκολλο έγκρισης τύπου σε σύγκριση με αυτό που ΙΜΟ, με αποτέλεσμα να είναι αβέβαιο προς το παρόν αν ένα σύστημα που εγκρίθηκε από τον ΙΜΟ θα περνάει επιτυχώς τις αμερικανικές διαδικασίες έγκρισης. Προς το παρόν κανένα σύστημα επεξεργασίας έρματος δεν έχει πάρει έγκριση τύπου από τη USCG και για τον λόγο αυτό επιτράπηκε μια χρονική επέκταση πέντε ετών (σε σχέση με το επίσημο χρονοδιάγραμμα εφαρμογής) για την εφαρμογή των κανονισμών (Loyd s Register, 2015). 50

62 4.5. Ρύπανση από Λύματα & Απορρίμματα Πλοίων Τα προβλήματα που προκαλούνται από τις απορρίψεις λυμάτων στο θαλάσσιο περιβάλλον περιλαμβάνουν (Loyd s Register, 2015): προβλήματα υγείας στους ανθρώπους λόγω της παρουσίας παθογόνων μικροοργανισμών στα λύματα, καθώς και εξάντληση του οξυγόνου της θάλασσας και επικράτηση αναερόβιων συνθηκών, με αποτέλεσμα την έκλυση δύσοσμων και επικίνδυνων αερίων (π.χ. υδρόθειο H2S και αμμωνία ΝΗ3). Σύμφωνα με τον Κανονισμό 3 του Παραρτήματος IV της Διεθνούς Σύμβασης για την Πρόληψη της Θαλάσσιας Ρύπανσης από τα Πλοία (MARPOL 73/78), τα πλοία υπόκεινται σε επιθεωρήσεις ώστε να πιστοποιείται ότι συμμορφώνονται με τις διατάξεις του παραρτήματος. Συγκεκριμένα, υπόκεινται σε μια αρχική επιθεώρηση προτού τεθούν σε υπηρεσία ή πριν από την έκδοση του Πιστοποιητικού Πρόληψης της Ρύπανσης από τα Λύματα, στην οποία εξασφαλίζεται ότι (Loyd s Register, 2015): Όταν το πλοίο διαθέτει εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων, αυτή ικανοποιεί τις λειτουργικές απαιτήσεις που βασίζονται στα πρότυπα και τις μεθόδους δοκιμής που αναπτύσσονται από τον Οργανισμό. Όταν το πλοίο διαθέτει σύστημα πολτοποίησης και απολύμανσης των λυμάτων, αυτό θα είναι εγκεκριμένου τύπου από την Αρχή. Όταν το πλοίο διαθέτει δεξαμενή συγκράτησης, η χωρητικότητά της θα είναι ικανοποιητική για τη συγκράτηση όλων των λυμάτων, έχοντας υπόψη τη λειτουργία του πλοίου, τον αριθμό των ατόμων που επιβαίνουν σε αυτό κ.λπ. Η δεξαμενή συγκράτησης πρέπει επίσης να διαθέτει μέσα οπτικής ένδειξης της ποσότητας του περιεχομένου της. Το πλοίο εξοπλίζεται με σωλήνωση που καταλήγει στο εξωτερικό, κατάλληλη για παράδοση λυμάτων σε εγκαταστάσεις υποδοχής και ότι η σωλήνωση αυτή διαθέτει πρότυπο σύνδεσμο ξηράς, σύμφωνα με τον Κανονισμό 11 του Παραρτήματος. 51

63 Στην περίπτωση των απορριμμάτων, αυτά πρέπει να ομαδοποιούνται σε κατηγορίες για τους σκοπούς του «Βιβλίου απορριμμάτων». Η κυβέρνηση κάθε κράτους λιμένα υποχρεούται να εξασφαλίζει την ύπαρξη σταθμών υποδοχής των απορριμμάτων επαρκούς δυναμικότητας στα λιμάνια και τους τερματικούς σταθμούς, για την παραλαβή των απορριμμάτων χωρίς να προκαλείται αδικαιολόγητη καθυστέρηση στα πλοία και σύμφωνα με τις ανάγκες τους. Το θέμα των σταθμών υποδοχής απορριμμάτων αντιμετωπίζεται και με την οδηγία 2000/59/ΕΚ σχετικά με τις λιμενικές εγκαταστάσεις παραλαβής αποβλήτων πλοίου και καταλοίπων φορτίου (Loyd s Register, 2015) Σύνοψη Κεφαλαίου Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάστηκαν άλλες μορφές περιβαλλοντικής ρύπανσης από τη ναυτιλία και συγκεκριμένα, η ρύπανση από τους υδρογονάνθρακες πετρελαίου, η ρύπανση από τα υφαλοχρώματα, η διαχείριση του θαλάσσιου έρματος και η ρύπανση από τα λύματα και τα απορρίμματα των πλοίων. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα λειτουργικά μέτρα μείωσης των εκπομπών ρύπων από τη ναυτιλία. 52

64 5. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΜΕΤΡΑ ΜΕΙΩΣΗΣ ΤΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΑΠΟ ΤΗ ΝΑΥΤΙΛΙΑ 5.1. Εισαγωγή Κεφαλαίου Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται τα λειτουργικά μέτρα μείωσης των εκπομπών ρύπων από τη ναυτιλία. Κάθε ταξίδι προσφέρει την ευκαιρία για βελτιστοποίηση της ταχύτητας, εντοπισμό της ασφαλέστερης διαδρομής μέσα από ήρεμες θάλασσες και την βεβαίωση ότι το πλοίο πλέει στο καλύτερο δυνατό δρομολόγιο. Η ακριβής και τακτική παρακολούθηση της χρήσης ενέργειας σε όλο τον στόλο μπορεί να αναδείξει τις ανεπάρκειες, για την παροχή ενός μηχανισμού συνεχής βελτίωσης. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο αναλύονται οι μελλοντικές τάσεις και οδηγοί στον τομέα της ναυτιλίας, οι οποίες θα διασφαλίσουν ένα ακόμη καθαρότερο περιβάλλον. Τα πιο άμεσα και χρήσιμα εργαλεία για τη βελτίωση της απόδοσης ενός πλοίου είναι οι επιχειρησιακές αποφάσεις που λαμβάνονται σε καθημερινή βάση σχετικά με την διεξαγωγή ενός ταξιδιού, την διενέργεια της τακτικής συντήρησης και της παρακολούθησης της αποτελεσματικότητας της κατανάλωσης καύσιμων. Κάθε ταξίδι προσφέρει την ευκαιρία για βελτιστοποίηση της ταχύτητας, εντοπισμό της ασφαλέστερης διαδρομής μέσα από ήρεμες θάλασσες και την βεβαίωση ότι το πλοίο πλέει στο καλύτερο δυνατό δρομολόγιο (Lockley and Martin, 2011). Η ακριβής και τακτική παρακολούθηση της χρήσης ενέργειας σε όλο τον στόλο μπορεί να αναδείξει τις ανεπάρκειες, για την παροχή ενός μηχανισμού συνεχής βελτίωσης. Η κοινή χρήση των δεδομένων χρήσης ενέργειας σε ένα στόλο μπορεί να εξομαλύνει τον ανταγωνισμό μεταξύ των πληρωμάτων, προς βελτίωση της ενεργειακής τους απόδοσης (Lockley and Martin, 2011). Αυτές οι προσπάθειες αντικατοπτρίζουν τους στόχους της πρόσφατης κατευθυντήριας γραμμής του ΙΜΟ σχετικά με το SEEMP. Στην ενότητα αυτή εξετάζονται τα βασικά λειτουργικά μέτρα που πρέπει να λαμβάνονται για την εξοικονόμηση ενέργειας στα εν κινήσει πλοία σε υπηρεσία, αλλά και για τη 53

65 διαχείριση της συνολικής ενεργειακής απόδοσης. Τα περιεχόμενα αυτής της ενότητας είναι τα ακόλουθα (Lockley and Martin, 2011): Λειτουργία πλοίου: Διαχείριση Απόδοσης Ταξιδιού Βελτιστοποίηση Ταχύτητας Ταξιδιού Δρομολόγηση Καιρού Επιλογή Ασφαλέστερης και Ενεργειακώς Αποδοτικότερης Διαδρομής Βελτιστοποίηση Βυθίσματος - Αντιστάθμιση Βελτιώσεις Αυτόματου Πιλότου Σύστημα Διαχείρισης Πλοίων Μείωση της Ζητούμενης Ενέργειας Επάνω στο Πλοίο Μέτρηση της Κατανάλωσης Καυσίμου και Αναφορά Συνολική Διαχείριση της Ενεργειακής Απόδοσης Παρακολούθηση Απόδοσης Πλοίου Πρόγραμμα Διαχείρισης Ενεργειακής Αποδοτικότητας (SEEMP) 5.2. Λειτουργία πλοίου: Διαχείριση Απόδοσης Ταξιδιού Για την αύξηση της αποδοτικότητας των καυσίμων υπάρχουν αρκετοί λειτουργικοί παράγοντες που μπορούν να διαχειριστούν ανάλογα με το ταξίδι. Οι παράγοντες αυτοί θα συζητηθούν τόσο ξεχωριστά, όσο και μαζί. Στην αγορά προσφέρεται μια πλειάδα συστημάτων διαχείρισης, τα οποία ενσωματώσουν και βελτιστοποιήσουν ορισμένες ή όλες τις λειτουργικές αποφάσεις εξοικονόμησης ενέργειας. Αυτές περιλαμβάνουν την ταχύτητα, την άφιξη «just in time», τη μείωση της προστιθέμενης αντίστασης που οφείλεται στις καιρικές συνθήκες (άνεμος, κύματα και ρεύμα) με δρομολόγηση του καιρού, την ελαχιστοποίηση της χρήσης του πηδαλίου μέσω των προσαρμοστικών ρυθμίσεων του αυτόματου πιλότου, τη βελτιστοποίηση της ποσότητας του μεταφερόμενου έρματος και τη μείωση του χρόνου στο λιμάνι. Τα πιο ικανά συστήματα χρησιμοποιούν μοντέλα πρόβλεψης με 54

66 όλα τα παραπάνω στοιχεία για να σχεδιάσουν το αποτελεσματικότερο ταξίδι (ISO 15016, 2006) Βελτιστοποίηση Ταχύτητας Ταξιδιού Η ταχύτητα ενός σκάφους έχει δραματικές επιπτώσεις στη κατανάλωση καυσίμου, διότι η ταχύτητα σχετίζεται με την προωθητική ισχύ που απαιτείται από περίπου το ένα τρίτο ή ένα τέταρτο της ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι όταν ένα σκάφος πλέει στο 90 τοις εκατό της μέγιστης ταχύτητας του χρησιμοποιεί το 75 τοις εκατό της ηλεκτρικής του ενέργειας. Η αντίστοιχη μείωση της συνολικής κατανάλωσης καυσίμων αντισταθμίζεται ελάχιστα από τον επιπλέον χρόνο ολοκλήρωσης του ταξιδιού. Έτσι, με μια επιβράδυνση της τάξης του 10 τοις εκατό μπορεί να εξοικονομηθεί περίπου 20 τοις εκατό στα καύσιμα για ένα δεδομένο ταξίδι (ISO 15016, 2006). Ωστόσο, ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς, η πλεύση σε χαμηλότερες ταχύτητες μπορεί να έχει και ορισμένη εμπορική ζημία. Τις περισσότερες φορές η αγορά απαιτεί συγκεκριμένη ταχύτητα για την παράδοση του φορτίου, συμβάσεις και ναυλώσεις που ορίζουν την ταχύτητα και μηχανήματα και εξοπλισμό που μπορεί να μην αποδίδουν καλά σε παρατεταμένη χαμηλή λειτουργία φορτίου. Η εύρεση της σωστής ισορροπίας μεταξύ χαμηλής κατανάλωσης καυσίμου σε μικρότερες ταχύτητες είναι ιδιαίτερα σημαντική. Επειδή οι απαιτήσεις της αγοράς αλλάζουν συνεχώς, η βέλτιστη ταχύτητα δεν μπορεί να είναι σταθερή και πρέπει να επαναξιολογείται σε τακτική βάση με τα διάφορα ενδιαφερόμενα μέρη (ISO 15016, 2006). Πλοία σχεδιασμένα για χαμηλότερες ταχύτητες Για οποιαδήποτε πλοίο με κατ' εκτίμηση των ετήσιων ποσοτήτων μεταφοράς φορτίου και του κόστος καύσιμων, ο βέλτιστος σχεδιασμός της ταχύτητας μπορεί να προσδιοριστεί με μια οικονομική ανάλυση, όπως η ανάλυση RFR (Required Freight Rate). Αυτή η ανάλυση περιλαμβάνει τον αριθμό των πλοίων που απαιτούνται για να 55

67 ανταποκριθούν στις απαιτήσεις του φορτίου σε κάποια ταχύτητα, το κόστος κεφαλαίου και το κόστος λειτουργίας (ISO 15016, 2006). Αργή Πλεύση Για τα υπάρχοντα πλοία και σκάφη, όπου η αγορά έχει δημιουργήσει ένα συγκεκριμένο πρότυπο ταχύτητας, η πλεύση με χαμηλότερη ταχύτητα από την σχεδιασμένη αποτελεί τον μόνο τρόπο για μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Οι πιο επιτυχημένες στρατηγικές αργής πλεύσης περιλαμβάνουν όλα τα μέρη του πλοίου και της εφοδιαστικής αλυσίδας, συμπεριλαμβανομένων των λιμενικών εργασιών και των απαιτήσεων των πελατών, προκειμένου να προσδιορίσουν τις βραδύτερες δυνατές ταχύτητες (ISO 15016, 2006). Για παράδειγμα, ο προγραμματισμός και ο έλεγχος της ταχύτητας των πλοίων στις υπηρεσίες των πορθμείων, θα πρέπει να ενσωματώνονται στο συνολικό σχεδιασμό των υπηρεσιών και της διαχείρισης φορτίου. Οι κυρώσεις για καθυστέρηση μπορεί να είναι πολύ δαπανηρές και ιστορικά έχουν οδηγήσει σε συντηρητικά περιθώρια ταχύτητας (ISO 15016, 2006). Για τα πλοία που εκτελούν ταξίδια τσάρτερ, όπως και για πολλά δεξαμενόπλοια, υπάρχει συνήθως μια προσυμφωνημένη ταχύτητα, σύμφωνα με τη σύμβαση ναυλώσεως, μαζί με μια αναμενόμενη ώρα άφιξης. Το πλοίο πρέπει να ταξιδεύει σε αυτήν την ταχύτητα και να καταλήξει σε μια δεδομένη χρονική στιγμή, προκειμένου να αποφύγει τις κυρώσεις από τον ιδιοκτήτη. Εάν υπάρχει καθυστέρηση στη διαθεσιμότητα τερματικού, με αποτέλεσμα το πλοίο να αναμένει προς εκφόρτωση του φορτίου, τότε ο ναυλωτής πληρώνει πρόστιμο υπερημερίας. Με τέτοιους όρους στις συμβάσεις υπάρχει ιδιαίτερα μικρή ευελιξία για αλλαγές στη διαθεσιμότητα τερματικού ή στην προσπάθεια μείωσης των εκπομπών από την επιβράδυνση του πλοίου και την «just in time» εκφόρτωση του φορτίου (ISO 15016, 2006). Περαιτέρω, δεδομένου ότι ο ναυλωτής πληρώνει συνήθως για το καύσιμο, υπάρχει μικρό κίνητρο για τον πλοιοκτήτη για να επιβραδύνει, έχοντας και τον κίνδυνο καθυστερημένης άφιξης. Οι χειριστές των τάνκερ, μέσω οργανώσεων του κλάδου τους, όπως οι OCIMF και Intertanko, αντιμετωπίζουν την κατάσταση αυτή με 56

68 ένα σύστημα εικονικών αφίξεων. Το σύστημα αυτό περιλαμβάνει διατάξεις που μοιράζουν την εξοικονόμηση του κόστους των καυσίμων, με αποτέλεσμα να δίνουν κατάλληλο κίνητρο και στα δύο μέρη για να οργανώσουν από κοινού την αργή πλεύση. Αυτό το τελευταίο σημείο θεωρείται και το «κλειδί»: αν η αργή πλεύση ή η βέλτιστη ταχύτητα δέχονται αποδοχής, τότε το όφελος από την εξοικονόμηση καυσίμου θα πρέπει να δοθεί σε εκείνους που μπορούν να ελέγξουν την κατανάλωση του καυσίμου (ISO 15016, 2006). Εύρεση χρόνου στο πρόγραμμα Οι μεγαλύτερες ευκαιρίες για αργή πλεύση μπορούν να υλοποιηθούν με την ελαχιστοποίηση του χρόνου παραμονής του σκάφους στο λιμάνι. Αυτό μπορεί να αντιμετωπιστεί με τη βελτίωση της ταχύτητας των εργασιών του φορτίου. Η επένδυση σε καλύτερες εργασίες φόρτωσης και εκφόρτωσης του φορτίου των πλοίων, σε πιο γρήγορους ή περισσότερους γερανούς ή ράμπες, σε επιπλέον βοήθεια στην φορτοεκφόρτωση, σε εξοπλισμό πρόσδεσης στην ακτή και σε διαδικασίες βελτίωσης του τερματικού διαχείρισης για καλύτερη και αποτελεσματική διακίνηση φορτίου, αποτελεί μέρος του μειωμένου χρόνου παραμονής ενός σκάφους στο λιμάνι (ISO 15016, 2006). Η δυσκολία έγκειται στο ότι ένας πλοιοκτήτης δεν μπορεί να ελέγχει τον τερματικό ή τις επενδύσεις σε τεχνολογία και ανθρώπους. Παρ' όλα αυτά, θα πρέπει να διερευνηθούν οι τυχόν επιλογές για μείωση του χρόνου παραμονής στο λιμάνι για την δυνητική απόδοση των επενδύσεων τους από τις χαμηλότερες ταχύτητες και την κατανάλωση καυσίμου στη θάλασσα. Ένα πρόσθετο πλεονέκτημα της συντόμευσης του χρονικού διαστήματος παραμονής στο λιμάνι είναι η μειωμένη ρύπανση. Η ρύπανση εμφανίζεται κατά τη διάρκεια των στάσιμων περιόδων (ISO 15016, 2006). Βελτιστοποίηση της απόδοσης του φορτίου Η ποσότητα καυσίμου που δαπανάται για κάθε τόνο μεταφερόμενου φορτίου μπορεί να μειωθεί με τη μεγιστοποίηση της χρήσης του σκάφους, μέσω της μεταφοράς ενός πλήρες φορτίου. Η εξοικονόμηση καυσίμου στην λογική της μεταφοράς «ελαφρύ» φορτίου δεν είναι πραγματική. Δυστυχώς, η χρησιμοποίηση 57

69 του φορτίου αποτελεί συχνά ένα θέμα της ζήτησης της αγοράς, με αποτέλεσμα ο ιδιοκτήτης να μην μπορεί να πράξει πολλά, πέρα από το να βεβαιωθεί ότι βελτιστοποιεί το μέγεθος του πλοίου σε έναν δεδομένο όγκο φορτίου (ISO 15016, 2006). Όταν υπάρχει επαρκές φορτίο, τότε αυτό θα πρέπει να τοποθετηθεί έτσι ώστε να αξιοποιηθεί πλήρως η ικανότητα του πλοίου. Για να γίνει αυτό οι σχεδιαστές του φορτίου απαιτούν ορισμένα εργαλεία για τον ακριβή και γρήγορο υπολογισμό του σχεδίου, της δύναμης και της σταθερότητας του φορτίου, έτσι ώστε οι αλλαγές στη διανομή του φορτίου να πραγματοποιηθεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Επίσης, οι επιλογές τοποθέτησης του φορτίου μπορεί να επηρεάσουν άμεσα την κατανάλωση ενέργειας. Για παράδειγμα, η τοποθέτηση των εμπορευματοκιβωτίων στο κατάστρωμα αντιπροσωπεύει την συνολική αεροδυναμική του πλοίου και μπορεί να μειώσει την αντίσταση του αέρα (ISO 15016, 2006). Λειτουργία των μηχανών σε χαμηλό φορτίο Η αργή πλεύση απαιτεί η κύρια μηχανή και τα βοηθητικά συστήματα να λειτουργούν σε χαμηλά φορτία, μερικές φορές κάτω από τις συστάσεις του κατασκευαστή. Αυτή η λειτουργία χαμηλού φορτίου, εάν δεν είναι σωστά σχεδιασμένη, μπορεί να προκαλέσει επιτάχυνση της φθοράς του κινητήρα και των βοηθητικών εξαρτημάτων. Οι ηλεκτρονικά ελεγχόμενοι κινητήρες έχουν μεγαλύτερο φάσμα λειτουργίας και μπορούν να λειτουργήσουν σε ιδιαίτερα χαμηλότερα φορτία (ISO 15016, 2006) Δρομολόγηση Καιρού Επιλογή Ασφαλέστερης και Ενεργειακώς Αποδοτικότερης Διαδρομής Ο σχεδιασμός των δρομολόγιων των πλοίων σύμφωνα με τον προβλεπόμενο καιρό αποτελεί μια αποδεκτή πρακτική. Για τουλάχιστον 50 χρόνια χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικοί υπολογιστές για να βοηθήσουν στην πρόγνωση του καιρού και στην προσομοίωση των ταξιδιών. Ο βασικός στόχος είναι η επιλογή μιας πορείας που να 58

70 παρέχει ασφαλέστερη διέλευση και αξιόπιστη ώρα άφιξης, λαμβάνοντας υπόψιν δεδομένα για τον πραγματικό άνεμο, τα κύματα και τις τρέχουσες συνθήκες που αναμένεται να υφίστανται κατά τη διάρκεια του ταξιδιού. Η δρομολόγηση του καιρού πλέον συνδέεται στενά με διαχείριση της απόδοσης του ταξιδιού, όπου στόχος είναι η επίτευξη της βέλτιστης ταχύτητας με τη χαμηλότερη δυνατή κατανάλωση καυσίμου, προστατεύοντας παράλληλα την ασφάλεια του πληρώματος, των επιβατών, των πλοίων και των φορτίων τους (Townsin et al., 1993). Εικόνα 2. Δείγμα Προγράμματος Δρομολόγησης Καιρού ΠΗΓΗ: Townsin et. al. (1993) Η δρομολόγηση του καιρού, ουσιαστικά, αποτελεί μια υπηρεσία. Παρέχεται στον χειριστή, από μια εταιρεία που έχει αναπτύξει τεχνογνωσία στη συλλογή και την ερμηνεία μετεωρολογικών δεδομένων, στον καθορισμό του αποτελέσματος των ανέμων και των συνθηκών της θάλασσας και στην αξιολόγηση της προβλεπόμενης θαλασσοταραχής. Η υπηρεσία είναι μόνο τόσο καλή όσο η ικανότητα πρόβλεψης του καιρού και η εμπειρία του παρόχου της μετεωρολογικής υπηρεσίας. Πρόκειται για έναν τομέα, ο οποίος χαρακτηρίζεται από συνεχιζόμενες εξελίξεις στη συλλογή δεδομένων μετεωρολογίας, στη μαθηματική μοντελοποίηση των συστημάτων της ατμόσφαιρας και τις καιρικές συνθήκες (Townsin et al., 1993). Η πιο κρίσιμη πρόβλεψη της απόδοσης ενός σκάφος είναι το ποσοστό μείωσης της ταχύτητας σε μια θαλασσοταραχή. Για την πραγματοποίηση αυτής της πρόβλεψης, ορισμένοι πάροχοι χρησιμοποιούν ένα γενικό μοντέλο που ταιριάζει με 59

71 τον τύπο και το μέγεθος του πλοίου. Άλλοι χρησιμοποιούν ακριβή γεωμετρικά χαρακτηριστικά του υποκειμένου πλοίου. Ο αλγόριθμος υπολογισμού μπορεί να προέρχεται από δεδομένα δοκιμής ενός μοντέλου, από έναν απλό εμπειρικός κανόνα ή να βασίζεται στον άμεσο υπολογισμό των εν κινήσει πλοίων (Townsin et al., 1993). Η μετεωρολογική υπηρεσία δρομολόγησης είναι διαθέσιμη σε διάφορες μορφές και με μια ποικιλία από δωρεάν χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, οι πληροφορίες δρομολόγησης του καιρού θα μπορούσαν απλά να γνωστοποιούνται στο πλοίο μέσω του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ή θα μπορούσαν να υπάρχουν επάνω στο πλοίο, μαζί με άλλα πρόσθετα χαρακτηριστικά. Τα πρόσθετα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν εφαρμογές πληροφορικής, όπως οπτική απεικόνιση της διαδρομής και της απόδοσης του σκάφους σε οθόνη. Μερικά εργαλεία προσπαθούν να προβλέψουν τις πραγματικές κινήσεις του πλοίου και των δοκών του κήτους και να προειδοποιήσουν το πλήρωμα σε περίπτωση υπέρβασης (Townsin et al., 1993). Η διαδικασία επιλογής του δρομολογίου περιλαμβάνει μία προσομοίωση πολυάριθμων δυνατών διαδρομών, λαμβάνοντας υπόψη τον άνεμο, τα κύματα και την τρέχουσα κατάσταση κατά μήκος της γραμμής. Τα κλιματικά δεδομένα ενημερώνονται σε τακτά χρονικά διαστήματα ανάλογα με την θέση του σκάφους. Για τους σκοπούς της επιλογής διαδρομής οι περιορισμοί ασφαλείας περιλαμβάνουν διάφορα όρια στο σκάφος για τη ασφαλή μεταφορά επιβατών, πληρώματος, καθώς και φορτίου (Townsin et al., 1993). Η ικανότητα του πλοίου να διατηρήσει την ταχύτητα του και η κατάσταση της θάλασσας υπολογίζονται χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο απόδοσης των σκαφών. Ακολούθως, προσδιορίζεται η ταχύτητα και η προβλεπόμενη πρόοδος κατά μήκος του δρομολογίου. Αν τα όρια ασφαλείας δεν είναι ικανοποιητικά, σε οποιοδήποτε σημείο της διαδρομής μπορεί να πραγματοποιηθεί επαναπροσδιορισμός της διαδρομής (Townsin et al., 1993). Η δρομολόγηση βασίζεται σε διαφορετικούς τύπους καιρού και μετεωρολογικών προβλέψεων. Οι βραχυπρόθεσμες προβλέψεις του καιρού, από τρεις έως πέντε ημέρες, είναι γενικά διαθέσιμες και αξιόπιστες. Βασίζονται στις τρέχουσες παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της επιφάνειας και των μετρήσεων των άνω πιέσεων του αέρα, των δορυφορικών δεδομένων και των μετεωρολογικών 60

72 μοντέλων. Η επέκταση των προβλέψεων σε διάστημα μεγαλύτερο των 14 ημερών, συνήθως, γίνεται με αντιστοίχιση των ιστορικών μορφών του καιρού και των παγκόσμιων τρεχουσών συνθηκών (Townsin et al., 1993). Ανεξάρτητα από την πρόβλεψη, μια προγραμματισμένη διαδρομή πρέπει πάντα να ενημερώνεται τακτικά, τουλάχιστον δύο φορές ημερησίως, με πληροφορίες σχετικά με τις καιρικές συνθήκες, την τρέχουσα θέση και τις τρέχουσες βραχυπρόθεσμες προγνώσεις του καιρού στη θέση του πλοίου. Η άμεση και συχνή επικοινωνία μεταξύ της υπηρεσίας δρομολόγησης του καιρού και των πλοίων στη θάλασσα, όχι μόνο επιτρέπει αυτήν την τακτική ενημέρωση σχετικά με τη διαδρομή, αλλά επιτρέπει στο πλοίο να λαμβάνει ειδοποιήσεις για τις αναμενόμενες καταιγίδες και τη διάρκεια τους (Townsin et al., 1993) Βελτιστοποίηση Βυθίσματος Αντιστάθμιση Οι μορφές του κύτους των σκαφών παραδοσιακά σχεδιάζονται και βελτιστοποιούνται γύρω από ένα ή δύο βασικά πρότυπα μηδενικής αντιστάθμισης. Τα πολύπλοκα συστήματα ροής στην πλώρη και στην πρύμνη είναι σχεδιασμένα με τέτοιο τρόπο, ώστε να επιτυγχάνεται η λιγότερη αντίσταση. Εάν η στάθμη του νερού στην πλώρη ή την πρύμνη είναι ελαφρώς διαφορετική, για παράδειγμα 0,5 μέτρα από το σημείο σχεδιασμού, η αντίσταση μπορεί να αυξηθεί αρκετά, αυξάνοντας έτσι αισθητά την κατανάλωση καυσίμου. Η κατανομή του φορτίου και του έρματος, συχνά, οδηγούν σε διαφορετική αντιστάθμιση από εκείνη του αρχικού σχεδιασμού του κύτους (Townsin et al., 1993). Κατά τα τελευταία χρόνια έχει εμφανιστεί ένας μεγάλος αριθμός εργαλείων βελτιστοποίησης της αντιστάθμισης στην αγορά. Κατά κανόνα, παρέχουν μια απλή εφαρμογή λογισμικού που εμφανίζει την πιο αποδοτική αντιστάθμιση για ένα δεδομένο σχέδιο και επιτρέπει στον χειριστή να ρυθμίσει το έρμα για να κερδίσει κάποια βελτίωση. Τα καλύτερα εργαλεία είναι εύκολο να βελτιστοποιήσουν την ποσότητα του έρματος, καθώς και τη διανομή του. Μπορούν να ενσωματωθούν με το μέσο φόρτωσης και / ή βυθίσματος για την άμεση μέτρηση (Εικόνα 3) (ABS, 2013). 61

73 Εικόνα 3. Δείγμα Λογισμικού Βελτιστοποίησης της Αντιστάθμισης ΠΗΓΗ: ABS (2013) Η μεγάλη διαφορά στα εργαλεία βελτιστοποίησης της αντιστάθμισης είναι το πως αυτά καθορίζουν τη βέλτιστη αντιστάθμιση σε ένα συγκεκριμένο σχέδιο. Οι μέθοδοι ποικίλλουν σημαντικά και υπάρχει διαφορά απόψεων σχετικά με το ποιες προσεγγίσεις είναι πιο πιθανό να δίνουν ακριβή και πραγματική καθοδήγηση σχετικά με την πιο αποτελεσματική αντιστάθμιση. Οι μέθοδοι μπορούν ευρέως να ταξινομηθούν σε θεωρητικές, οι οποίες περιλαμβάνουν υπολογισμούς και δοκιμές μοντέλων, και σε πραγματικές μετρήσεις. Εντός αυτών των κατηγοριών υπάρχουν και παραλλαγές (ABS, 2013). Θεωρητικές: δοκιμές μοντέλων και υπολογισμοί Η παραδοσιακή προσέγγιση για τον προσδιορισμό της βέλτιστης αντιστάθμισης βασίζεται στις δοκιμές μοντέλων σε ήρεμα νερά, για να αξιολογηθεί η αντίσταση κατά τη διάρκεια της εφαρμογής μιας πλειάδας σχεδίων. Έχουν αναπτυχθεί μια σειρά από καμπύλες, οι οποίες υποδεικνύουν την αντιστάθμιση με τη μικρότερη αντίσταση σε ένα δεδομένο σχέδιο. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να ενσωματωθούν εύκολα στα εργαλεία του πλοίου (ABS, 2013). 62

74 Αυτές οι δοκιμές πραγματοποιούνται κατά τη στάδιο της κατασκευής, όταν υπάρχει ήδη ένα κατάλληλο μοντέλο. Για τα πλοία για τα οποία απαιτείται ένα νέο μοντέλο, το συνολικό κόστος των δοκιμών για τη βέλτιστη αντιστάθμιση ανέρχεται από έως δολάρια (ABS, 2013). Η χρήση των προγραμμάτων CFD (Λογισμικά Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής) για τη συμπλήρωση ή την αντικατάσταση των παραδοσιακών μοντέλο έχουν κερδίσει σε δημοτικότητα, τόσο γιατί οι κώδικες γίνονται ολοένα και πιο πολύπλοκοι, όσο και γιατί έχει αυξηθεί η υπολογιστική ισχύς. Για τον λόγο αυτό, οι κώδικες που βασίζονται στη θεωρία της «ροής δυναμικού» αναγνωρίζονται ως η καλύτερη διαθέσιμη τεχνολογία για τη σύλληψη των μικρών διακυμάνσεων της αντίστασης γύρω από την πλώρη και την πρύμνη. Οι δεξιότητες και η εμπειρία όσων πραγματοποιούν ανάλυση CFD είναι σημαντικές για την ορθή λειτουργία της ανάλυσης, την κατανόηση των περιορισμών και την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Η προσέγγιση με CFD έχει ως στόχο να αξιολογηθεί η ίδια η μήτρα των σχεδίων, με υπολογισμό τρόπο και όχι από φυσικές δοκιμές (ABS, 2013). Πραγματικές μετρήσεις Η μέτρηση της πραγματικής απόδοσης (κατανάλωση καυσίμων, δύναμη και ταχύτητα) και η αντίστοιχη αντιστάθμιση, παρέχουν στοιχεία που μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την δημιουργία πινάκων βέλτιστης αντιστάθμισης. Η προσέγγιση αυτή είναι δύσκολο να εφαρμοστεί με επαρκή ακρίβεια. Με τη χρήση μετρήσεων πλήρους κλίμακας δεν υπάρχει τρόπος να απομονωθούν τα αποτελέσματα του σχεδίου για την κατανάλωση καυσίμου (ABS, 2013). Μία μέθοδος για την αποφυγή της πολυπλοκότητας αυτών των άλλων παραγόντων είναι η χρησιμοποίηση εργαλείων παρακολούθησης της κατανάλωσης καυσίμου, με διάφορες δοκιμές στην μετακίνηση του έρματος. Όσο ο άνεμος και οι καιρικές συνθήκες παραμένουν σταθερές το πρόγραμμα φτάσει στο καλύτερο δυνατό σχέδιο αντιστάθμισης, για την συγκεκριμένη κατάσταση φόρτωσης και θάλασσας. Είναι σαφές ότι πρόκειται για μια χρονοβόρα και αναποτελεσματική διαδικασία, η οποία, όμως, μπορεί να είναι αποτελεσματική σε μεγάλες αποστάσεις, ήπιων συνθηκών (ABS, 2013). 63

75 Μία άλλη προσέγγιση η οποία είναι περισσότερο κοινή είναι η εκτέλεση μετρήσεων πλήρους κλίμακας σε ελεγχόμενες συνθήκες. Η δοκιμή μπορεί να γίνει είτε σε πραγματικές συνθήκες, κατά τη διάρκεια μιας διαδρομής, όπου ο καιρός είναι ήρεμος, είτε κοντά στην ακτή, όπου θα υπάρχει και μηχανική υποστήριξη. Οι συνθήκες πρέπει να μειώσουν ή να εξαλείψουν παράγοντες που έχουν επίπτωση στην αντίσταση ή στην απόδοση των μετρήσεων. Επίσης, όλες οι συνθήκες κατά τη διάρκεια της δοκιμής θα πρέπει να είναι εύκολα μετρήσιμες (ABS, 2013) Βελτιώσεις Αυτόματου Πιλότου Οι κινήσεις του πηδαλίου αυξάνουν την αντίσταση. Η ελαχιστοποίηση των κινήσεων του πηδαλίου και η γωνία του πηδαλίου που εφαρμόζεται για να διατηρηθεί η πορεία ή να εκτελεστεί μια αλλαγή πορείας, εξοικονομούν καύσιμο. Αυτό είναι αληθές στο πλαίσιο του χειροκίνητου συστήματος διεύθυνσης, όπως επίσης και όταν είναι ενεργοποιημένος ο αυτόματος πιλότος (ABS, 2013). Οι συμβατικοί αυτόματοι πιλότοι βασίζονται σε απλές, συνήθως γραμμικές σχέσεις μεταξύ της γωνίας του πηδαλίου και του ρυθμού μεταβολής της κλάσης. Είναι καλοί για τις σταθερές μορφές κύτους, όπου οι γωνίες του πηδαλίου είναι μικρές. Πράγματι, κάποιοι ιδιοκτήτες έχουν διαπιστώσει ότι τα πλοία με σταθερό κύτος τους επιτρέψουν να ελαχιστοποιήσουν τη χρήση του πηδαλίου με τον απλούστερο τύπο γραμμικού αυτόματου πιλότου. Ένας γενικός κανόνας για την καλή απόδοση δεν είναι τίποτα περισσότερο από έξι έως δέκα μικρές κινήσεις του πηδαλίου ανά λεπτό (ABS, 2013). Σε περίπτωση που το σκάφος είναι ασταθές και υπάρχουν μεγάλες δυναμικές, λόγω του ανέμου, των κυμάτων και του ρεύματος, μπορεί να απαιτούνται μεγάλες γωνίες στο πηδάλιο. Επιπλέον, οι αλλαγές στο σχέδιο, στην ταχύτητα και στο βάθος του νερού μπορούν να αλλάξουν τις θεμελιώδεις σχέσεις μεταξύ της γωνίας του πηδαλίου και της ανταπόκρισης του σκάφους απάντηση. Ένα προσαρμοστικό σύστημα λαμβάνει ανατροφοδότηση σχετικά με το ποσοστό ανταπόκρισης του πλοίου σε μια δεδομένη γωνία πηδαλίου και προσαρμόζεται αυτόματα. Ένα μοντέλο 64

76 διεύθυνσης προσαρμόζεται στις πραγματικές συνθήκες και βοηθά στην πρόληψη υπερβολικά συχνών ή μεγάλων κινήσεων του πηδαλίου (ABS, 2013). Αυτό που πραγματοποιεί τις αποφάσεις είναι το λογισμικό του αυτόματου πιλότου, με τους κατασκευαστές να έχουν τη δική τους μαθηματική προσέγγιση σε αυτό το προσαρμοστικό μοντέλο ελέγχου της πορείας ενός πλοίου. Όταν επιλέγεται ένα προσαρμοζόμενο σύστημα διεύθυνσης, οι υποψήφιοι αγοραστές θα πρέπει να κρίνουν τις επιδόσεις του με βάση ιδιότητες, όπως η υψηλή ακρίβεια, το μικρότερο χρονικό διάστημα αντίδρασης του πηδαλίου με μικρότερες γωνίες και η υψηλότερη ταχύτητα περιστροφής. Η καλή λειτουργία ενός αυτόματου πιλότου, είναι δυνατόν να εκτιμηθεί, τουλάχιστον σε μια ποιοτική βάση, με τη μέτρηση της συχνότητας των κινήσεων και του πηδαλίου και των γωνιών του πηδαλίου (ABS, 2013). Αν και δεν είναι τόσο σημαντικό όσο το προσαρμοστικό σύστημα του αυτόματου πιλότου και η ικανότητά του να αυτό-συντονίζεται στις εκάστοτε καιρικές συνθήκες και συνθήκες φορτίου, η επιλογή των στρατηγικών διεύθυνσης μπορεί να έχει επιπτώσεις στην αποδοτικότητα των καυσίμων. Οι αυτόματοι πιλότοι συνήθως επιτρέπουν στο χρήστη να επιλέξει τα όρια για τον έλεγχο του πηδαλίου. Οι επιλογές αυτές πρέπει να βασίζονται στην συνολική αποδοτικότητα των καυσίμων (ABS, 2013) Σύστημα Διαχείρισης Πλοίων Τα πλοία που βρίσκονται σε λειτουργία θα πρέπει, επίσης, να δίνουν ιδιαίτερη σημασία στην ενεργειακή απόδοση επί των μηχανημάτων και εξοπλισμών επί των πλοίων. Η βελτιστοποίηση της χρήσης και της λειτουργίας των μηχανικών και ηλεκτρικών συστημάτων μπορεί να προσφέρει βελτιώσεις στην κατανάλωση καυσίμου, όπως για παράδειγμα ο καθαρισμός του κύτους ή ο προγραμματισμός των ταξιδιών. Ακολούθως, συζητούνται οι επιλογές για τη μείωση της ζήτησης της ηλεκτρικής ενέργειας επί του σκάφους (ABS, 2013). 65

77 Μείωση της Ζητούμενης Ενέργειας Επάνω στο Πλοίο Όλοι οι εξοπλισμοί και τα μηχανήματα επί του σκάφους αποτελούν ανεξάρτητους «καταναλωτές» ενέργειας και ο καθένας μπορεί να είναι συντονισμένος στην εκτέλεση της καλύτερης του απόδοσης, με βάση τις κατευθυντήριες γραμμές του κατασκευαστή του. Επίσης, η σωστή και έγκαιρη συντήρηση αποτελεί σημαντική βελτίωση της απόδοσης (ABS, 2013). Το πρώτο βήμα στην παραγωγή βελτιώσεων στην απόδοση είναι η αξιολόγηση της υπάρχουσας κατάστασης (ABS, 2013): Καταγραφή ενός καλού σημείου αναφοράς της τρέχουσας χρήσης ενέργειας από κάθε μονάδα ή σύστημα. Εντοπισμός των «καταναλωτών» που δεν λειτουργούν σε μέγιστη απόδοση. Επανεξέταση των ευρημάτων και πραγματοποίησης μιας ανάλυσης κόστουςοφέλους για την αναβάθμιση του εξοπλισμού προς επίτευξη καλύτερης αποτελεσματικότητας. Προτεραιότητα σε αυτές τις αλλαγές ανάλογα με το μέγεθος της αύξηση της αποδοτικότητας και την ευκολία αποκατάστασης. Κατά την εκτέλεση αυτού του ελέγχου θα πρέπει να ελέγχονται από τους μεγαλύτερους καταναλωτές μέχρι και το μικρότερο μοτέρ μιας αντλίας. Μερικά από τα πιο προφανή συστήματα που απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή είναι η κύρια μηχανή, συμπεριλαμβανομένων των υπερσυμπιεστών, ο καθαρισμός των καυσίμων, των λιπαντικών και των συστημάτων ψύξης και τα συστήματα παραγωγής ατμού (ABS, 2013) Μέτρηση της Κατανάλωσης Καυσίμου και Αναφορά Κάθε σκάφος μετρά και καταγράφει την κατανάλωση καυσίμων, για τη σωστή διαχείριση των καυσίμων και την παραγγελία των σωστών ποσοτήτων καυσίμου στο χαμηλότερο δυνατό κόστος. Οι μετρήσεις βασίζονται στη στάθμη της δεξαμενής σε 66

78 συγκεκριμένες ώρες. Η μέτρηση της κατανάλωσης καυσίμου είναι περιορισμένης χρήσης για την αξιολόγηση και τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης ενός πλοίου. Για τη σωστή διαχείριση της ενεργειακής απόδοσης θα πρέπει να αναπτυχθεί ένα σύστημα κατανάλωσης καυσίμου και μια διαδικασία που να μπορούν να αντιμετωπίσουν τη μέτρηση, τόσο για τη διαχείριση καυσίμων, όσο και για την ενεργειακή απόδοση. Οι δύο αυτοί στόχοι μπορούν να επιτευχθούν ξεχωριστά (ABS, 2013). Ο ιδανικός συνδυασμός του συστήματος θα πρέπει να παρέχει μέτρηση και αναφορά (ABS, 2013): της κατάστασης του επίπεδου της δεξαμενής της ροής της μάζας των καυσίμων και της ενέργειας που παραδόθηκαν για κάθε καταναλωτή και των πληροφοριών λειτουργίας του σκάφους (ταχύτητα μέσα στο νερό, απόσταση πλεύσης, τοποθεσία, καιρικές συνθήκες, στροφές κινητήρα, σχέδιο). Η κατάσταση του επιπέδου της δεξαμενής παρέχει μια συνοπτική εικόνα της των ποσοτήτων επί του σκάφους και συγκρίνοντας τα στιγμιότυπα αυτά σε διαφορετικούς χρόνους κατανάλωσης καυσίμου, μπορεί να πραγματοποιηθεί μια σύνοψη οποιασδήποτε επιθυμητής περιόδου. Προκειμένου να υφίσταται ακριβής καταγραφή στην απόδοσης των καυσίμων, θα πρέπει να παρακολουθούνται οι ακόλουθοι παράγοντες (ABS, 2013): Αριθμός, είδος και θέση των μετρητών των καυσίμων. Συχνότητα των μετρήσεων του καυσίμου. Ποιότητα των καυσίμων (χαρακτηριστικά). Μέθοδος για ακριβή και αξιόπιστη μέτρηση της ισχύος. Όργανα μέτρησης της θερμοκρασίας. Λογισμικό συλλογής δεδομένων εργαλείο για την ενθάρρυνση της τακτικής και συνεπής χρήσης. 67

79 Προδιαγραφές για την παρακολούθηση των καυσίμων και το σύστημα καταγραφής. Εργαλείο ανατροφοδότησης πραγματικού χρόνου για τη μέτρηση της δύναμης του πλοίου και Ευέλικτη παρακολούθηση από την ξηρά, αξιολόγηση και εργαλεία αναφοράς Συνολική Διαχείριση της Ενεργειακής Απόδοσης Σήμερα, υπάρχει ένας σημαντικός αριθμός μέτρων ενεργειακής απόδοσης, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης καυσίμου, το κόστος των καυσίμων και το αποτύπωμα των εκπομπών CO2. Για τον προσεκτικό συντονισμό των προσπαθειών που καταβάλλονται για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας προτείνεται μια καλά οργανωμένη διαδικασία, όπως αυτή ορίζεται στο Πρόγραμμα Διαχείρισης Ενεργειακής Αποδοτικότητας (SEEMP). Επίσης, κρίνεται χρήσιμο και αναγκαίο, η ενσωμάτωση ενός σχεδίου παρακολούθησης των επιδόσεων του πλοίου (Lloyd s Register, 2011) Παρακολούθηση Απόδοσης Πλοίου Η παρακολούθηση της πραγματικής απόδοσης του πλοίου περιλαμβάνει την συλλογή δεδομένων, την ανάλυση, την υποβολή εκθέσεων και τη διάδοση στα ενδιαφερόμενα μέρη. Η παρακολούθηση αυτή παρέχει στα άτομα που λαμβάνουν αποφάσεις τις πληροφορίες που χρειάζονται για να κατανοήσουν την τρέχουσα απόδοση της αποδοτικότητας των καυσίμων. Η ανάλυση των δεδομένων και η υποβολή εκθέσεων θα πρέπει να πραγματοποιείται σε κάθε πλοίο, καθώς και σε κάθε κατηγορία σκαφών που ανήκουν και το σύνολο του στόλου. Η ανάλυση παρέχει χρήσιμους δείκτες απόδοσης, οι οποίοι προσδιορίζουν εάν τα πλοία έχουν αναπτυχθεί με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο (Lloyd s Register, 2011). 68

80 Η συλλογή δεδομένων δεν αφορά μόνο στοιχεία της κατανάλωσης καύσιμων. Η συλλογή δεδομένων θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει πληροφορίες για το ταξίδι, τις παραμέτρους λειτουργίας των μηχανημάτων, του κύτους και για τα γεγονότα συντήρησης και καθαρισμού. Με τη σύνδεση όλων αυτών των δεδομένων, από τα μηχανήματα, την αντίσταση, τις επιχειρησιακές αποφάσεις, ακόμη και το σχεδιασμό του πλοίου είναι δυνατόν να παρατηρηθεί μια ολοκληρωμένη εικόνα της ενεργειακής απόδοσης του πλοίου (Lloyd s Register, 2011). Υπάρχουν πολλοί προμηθευτές που παρέχουν εργαλεία για την παρακολούθηση των πλοίων του στόλου και των επιδόσεων, την ανάλυση των δεδομένων και την υποβολή εκθέσεων. Συνήθως, τα εργαλεία αυτά επικεντρώνονται περισσότερο στην παρακολούθηση της αποδοτικότητας του κύτους και της προπέλας και σε άλλα μέτρα βελτιστοποίησης του ταξιδιού. Άλλα πιο ολοκληρωμένα εργαλεία ενσωματώνουν τη συλλογή και την ανάλυση δεδομένων για τον κινητήρα και τα μηχανήματα (Lloyd s Register, 2011) Πρόγραμμα Διαχείρισης Ενεργειακής Αποδοτικότητας (SEEMP) Οι απαιτήσεις του ΙΜΟ, οι πρωτοβουλίες της βιομηχανίας, οι τιμές των καυσίμων και η εταιρική κοινωνική ευθύνη οδηγούν τους ιδιοκτήτες και τους φορείς στην υλοποίηση του Πρόγραμμα Διαχείρισης Ενεργειακής Αποδοτικότητας (SEEMP) ενός πλοίου. Το SEEMP είναι ένα εργαλείο διαχείρισης που βοηθά τους εφοπλιστές στη διαχείριση της ενεργειακής απόδοσης των πλοίων τους. Εφαρμόζεται σε εθελοντική βάση επί του παρόντος και έχει σχεδιαστεί για να παρέχει το πλαίσιο, κατά το οποίο, ένας πλοιοκτήτης μπορεί να αναπτύξει βέλτιστες πρακτικές και ενεργειακά αποδοτικές λειτουργίες (Lloyd s Register, 2011). Τον Ιούλιο του 2011, ο IMO ενέκρινε την τροποποίηση του παραρτήματος VI της MARPOL, όπου το SEEMP έγινε υποχρεωτικό για όλα τα νέα, αλλά και υπάρχοντα πλοία από την 1η Ιανουαρίου Το πεδίο εφαρμογής και οι λεπτομέρειες του SEEMP μπορεί να ποικίλουν. Είναι επίσης κατανοητό ότι η καλύτερη δέσμη μέτρων για ένα πλοίο, για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας, διαφέρει σε μεγάλο βαθμό, ανάλογα με τον τύπο του πλοίου, το φορτίο, τις διαδρομές και άλλους παράγοντες. 69

81 Το Γράφημα 4 παρουσιάζει τα τέσσερα βασικά βήματα για την εφαρμογή του SEEMP (Lloyd s Register, 2011): Σχεδιασμός Εφαρμογή Παρακολούθηση Αυτό-αξιολόγηση και βελτίωση Γράφημα 4. Διαδικασία SEEMP ΠΗΓΗ: Lloyd s Register (2011) Σχεδιασμός Οι βασικές λειτουργίες της φάσης του σχεδιασμού είναι η εκτίμηση της τρέχουσα κατάστασης του σκάφους, η ενεργειακή απόδοση του στόλου και η αξιολόγηση και επιλογή νέων μέτρων. Οι λειτουργίες αυτές μπορεί να γίνουν σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας, ανάλογα με τους στόχους του ιδιοκτήτη. Η φάση του σχεδιασμού περιλαμβάνει καθήκοντα, όπως (Lloyd s Register, 2011): 70