Image default
Aarde Bedrijven Economie Europa Gezondheid Instellingen Klimaat Samenleving telex

SOx-rijk afvalwater van zeeschepen is belangrijke factor in de verzuring van de zeeën

Frans Steenhoudt

Het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen voerde in opdracht van de Federale Overheidsdienst Mobiliteit en Vervoer een studie uit naar de potentiële impact op de verzuring van de Noordzee van het lozen van afvalwater door schepen. Veel schepen wassen hun rookgassen om te voldoen aan de zwavelnormen, opgesteld door de Internationale Maritieme Organisatie inzake de SOx-concentraties voor de gebruikte brandstoffen. De resultaten toonden aan dat de grootste veranderingen zich voordoen in gebieden met een hoge verkeersdichtheid, zoals langs de Belgische en Nederlandse kusten en in de nabijheid van grote havens. Hier zijn de veranderingen voldoende groot om bij te dragen aan de aantasting van het milieu en een verlies aan economisch potentieel.

“In het Engelse Kanaal en de zuidelijke Noordzee laten de resultaten voor verschillende maritieme verkeerscenario’s een pH-daling tussen 0,004 en 0,010 pH-eenheden zien (op een schaal van slechts 14 eenheden)” zegt Valérie Dulière, hoofdauteur van de studie. “In gebieden met een hoge verkeersdichtheid, zoals de scheepvaartroutes langs de Belgische en Nederlandse kusten en in de nabijheid van grote havens, kan de pH-verandering 5 tot 12 keer groter zijn dan gemiddeld. De gemodelleerde veranderingen wijzen op een potentieel negatief effect op de waterkwaliteit in havens, estuaria en kustwateren”, voegt Dulière toe.

Het is bekend dat zwaveloxiden (SOx) in atmosferische scheepsemissies als gevolg van de verbranding van brandstof schadelijk zijn voor de gezondheid van mens en ecosysteem. Sinds 1 januari 2020 heeft de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) de grenswaarde voor het zwavelgehalte in scheepsbrandstof verder verlaagd, met als gevolg een toename van het aantal uitlaatgasreinigingssystemen (scrubbers of wassers) aan boord van schepen. Die systemen verminderen het zwavelgehalte in de lucht. Veel schepen lozen echter naderhand het met SOx bevuilde waswater rechtstreeks in zee. Zo dragen ze met een omweg alsnog bij aan de verzuring van de oceanen en kunnen ze problemen veroorzaken voor het zeeleven.

Van zwaveloxiden (SOx) in de gasuitstoot van schepen, als gevolg van brandstofverbruik, is bekend dat ze ademhalingsproblemen veroorzaken, tot meer zure regen leiden en bijdragen aan de verzuring van de oceanen. Als zodanig zijn ze schadelijk voor de gezondheid van zowel de mens als het ecosysteem. Om dit probleem aan te pakken verlaagde de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) de grenswaarde voor het zwavelgehalte in scheepsbrandstof sinds 1 januari 2020 tot 0,5% (van 4,5% in 2005-2011 en 3,5% in 2012-2019). In de “North Sea Sulphur Emission Control Area”, waartoe de intensief bevaren Belgische wateren behoren, zijn de regels nog strenger. Hier mag de zwavel-concentratie in de brandstof niet hoger zijn dan 0,1 %. Om aan de regelgeving te voldoen kan onder meer laagzwavelige brandstof worden gebruikt, of kunnen andere methoden worden toegepast die de SOx-emissies als gevolg van de verbranding van hoogzwavelige brandstof in dezelfde mate beperken.

Door het prijsverschil tussen hoog- en laagzwavelige brandstoffen is in normale economische omstandigheden de installatie van uitlaatgas-reinigingssystemen, de zogenaamde “scrubbers” of “wassers”, economisch voordeliger dan de verlaging van het zwavelgehalte in de brandstof. Wassers zijn apparaten die de uitlaatgassen van schepen “wassen” en er bepaalde deeltjes of gassen uit verwijderen, in dit geval de zwaveloxiden. Het resulterende waswater kan aan boord worden opgevangen (closed-loop-wassers) of in open zee worden afgevoerd (open-loop-wassers), terwijl hybride-wassers kunnen overschakelen van open naar gesloten modus. De goedkopere open-loop-wassers worden vaker toegepast dan closed-loop-wassers, waardoor de zwaveluitstoot van de lucht naar het water wordt verplaatst.

Kaarten met jaarlijkse gemiddelde pH-waarden zoals geschat door het model uit de studie van Dulière et al. (2020) voor verschillende scenario’s van de SOx-bijdrage van het zeeverkeer. Hoe roder, hoe zuurder het water. De figuur linksboven toont het referentiescenario zonder SOx-bijdrage van maritiem verkeer, terwijl de figuur rechtsboven (2019_15%) dezelfde verkeersdichtheid laat zien, maar met 15% van de schepen die gebruik maken van een open-loop scrubber. In de 2020- en 2030-scenario’s wordt uitgegaan van de verwachte verkeersdichtheid (onder normale economische omstandigheden) in 2020 en 2030, waarbij de 35%- en 0%-scenario’s simuleren wat er gebeurt wanneer 35% en 0% van de vloot zijn uitgerust met open-loop-wassers. Dit resulteert in vier combinaties (2020_35%, 2020_0%, 2030_35% en 2030_0%). Uit de simulaties blijkt dat een toename van het scheepvaartverkeer een minder grote invloed heeft op de verzuring van de oceanen (vergelijk 2020_0% en 2030_0% met referentie) dan een toename van het gebruik van open-loop-wassers (vergelijk 2019_15%, 2020_35% en 2030_35%) met de referentie. Een toename van zowel het scheepvaartverkeer als het gebruik van open-loop-wassers heeft uiteraard het grootste effect (vergelijk 2030_35% met andere scenario’s). (Beelden KBIN)

Ondanks het positieve effect van wassers op de luchtvervuiling, rijzen er vragen over hun mogelijke impact op het mariene milieu. Wanneer het waswater van open-loop-wassers in zee wordt geloosd, worden de SOx geneutraliseerd door het zeewater. Dat verlaagt echter de zuurtegraad (pH) van het zeewater (een lagere pH betekent zuurder water) en draagt zo bij aan de verzuring van de oceaan. Dat proces komt bovenop de verzuring als gevolg van de opname van atmosferische CO2 die door de klimaatverandering teweeg wordt gebracht. Er zijn al negatieve effecten van de verzuring van de oceanen waargenomen op zeeorganismen zoals mosselen, oesters, garnalen en zelfs vissen. Zuurder water brengt het ontstaan van schelpen en skeletten in gevaar en kan leiden tot het oplossen van bestaande structuren. Bovendien tonen sommige studies effecten aan op het vermogen van vissen om te ruiken, horen en zien, en op hun algemene cognitieve werking. Zuurder water kan ook een economische impact hebben op de visserij en de aquacultuur, aangezien voor bepaalde soorten garnalen en mosselen een kwaliteitsverlies is aangetoond met betrekking tot smaak, textuur, uiterlijk en voedzame eigenschappen.

De geschatte pH-daling die wordt toegeschreven aan de scheepvaartsector is ook significant in vergelijking met de voortgaande verzuring als gevolg van de klimaatverandering (0,0017-0,0027 pH-eenheden per jaar). De pH-verandering als gevolg van SOx-vervuiling door de scheepvaart met open scrubbers is 2 tot 4 keer groter dan de bijdrage van de klimaatverandering wanneer deze gemiddeld over het hele studiegebied wordt berekend, en tot 10 tot 50 keer groter in meer lokale gebieden. De gevolgen van de verzuring van de oceanen als gevolg van het zeeverkeer moeten daarom samen met de klimaatverandering worden meegenomen in de beoordeling van het ecosysteem.

Het volledige verslag van de studie kan hier worden geraadpleegd. Op basis van de belangrijke conclusies van de modellering wordt een voorzorgsaanpak aanbevolen. Beleid, wetenschap en industrie blijven samenwerken om manieren te vinden om het effect van zwavelverbindingen in de gasuitstoot en waswaterlozingen van schepen te verminderen.

U kan de volledige studie hier lezen.

Brusselse universiteiten groeien sterk

Christian Du Brulle

VUB lanceert online test coronavirus

frans

Duiken onder het Zuidpoolijs in het Insituut voor Natuurwetenschappen

Christian Du Brulle