Merenkulun ilmapäästöjä tutkitaan

Itämeren meriliikenteen ympäristökestävyyden kehittämiseksi on otettu viimeisenä kymmenenä vuonna merkittäviä edistysaskelia.

Itämerestä tuli vuonna 2015 rikkirajoitus-, eli SECA-alue, jolloin alueella käytettävät laivapolttoaineet saivat sisältää korkeintaan 0,1 % rikkiä. Maailmanlaajuisesti rajoitukset kiristyivät vuonna 2020 0,5 prosenttiin, joten Itämeren rajoitukset ovat globaalisti tarkastellen edelleen tiukkoja.

Rikkipesureilla varustetuissa aluksissa on sallittua käyttää näitä rajoja rikkipitoisempia polttoaineita. Rikkipesureita on olemassa kolmentyyppisiä: avoimen kierron pesureissa pesuvedet lasketaan mereen, suljetun kierron pesureissa tätä ei vastaavassa mittakaavassa tapahdu, ja hybridimallinen pesuri mahdollistaa näiden kahden prosessin yhdistelmäkäytön.

Typen oksidit ovat erityisesti meridieselmoottoreille tyypillinen päästökomponentti. Typen oksidit luokitellaan myrkkypäästöiksi, ja niiden vähentämiseen on pyritty jo vuosikymmenten ajan moottoritekniikkaa ja polttoprosessin palolämpötilaa alentamalla. Muun muassa erityyppiset vesiruiskutusmenetelmät on kehitetty tätä tarkoitusta varten.

Vuonna 2021 Itämeren alueella astuivat voimaan TIER III -säädökset, jotka tosin koskevat lähinnä uusia investointeja. TIER III -säädökset edellyttävät kuitenkin käytännössä hyödyntämään katalysaattoreita rajoittamaan typen oksidien päästöt säädösten edellyttämälle tasolle. Lisäksi on mahdollista, että maantieliikenteestä tutut pakokaasujen takaisinkierrätysjärjestelmät yleistyvät tulevaisuudessa myös merimoottoreissa.

Hiilidioksidipäästöjen rajoittaminen on haasteellista, sillä niiden muodostuminen on suoraan verrannollista polttoaineen kulutukseen. Alusten energiatehokkuutta parantamalla voidaan tähän vaikuttaa niin suunnittelupöydällä, aluksen elinkaari-investoitien välityksellä kuin reittioptimoinnin osalta (muun muassa EEDI & EEXI), mutta esimerkiksi Suomessa talvimerenkulku vaatii jääluokiteltuja aluksia ja korkea jääluokittelu säädöksien vaatimaa konetehoa ja muita teknisiä ominaisuuksia. Hiilidioksidin talteenottojärjestelmät ovat vasta kehitysasteella olevaa teknologiaa ja toistaiseksi näyttää siltä, että niiden mahdollinen käyttöönotto voi olla taloudellisesti järkevämpää ensin maatuotantolaitoksilla kuin aluksilla.

Polttoaineen kulutuksen vähentämiseen ollaan ottamassa käyttöön aiempia tehokkaampia poliittisia ratkaisuja. 14.7.2021 Euroopan komissio esitteli ”Fit for 55”-toimenpidepaketin, mikä sisältää muun muassa päästökaupan laajentamisen meriliikenteeseen. Päästöoikeuksien hinnat määräytyvät päästöoikeuksien huutokaupassa, ja ehdotetut suunnitelmat eivät sisällä ilmaisjakoa. Toisaalta meriliikenteen toimijat kuuluisivat samaan päästökauppaan yhdessä muun teollisuuden kanssa, jolloin päästöoikeuksien kysynnän muutokset esimerkiksi energiasektorilla tai valmistavassa teollisuudessa vaikuttaisivat suoraan huutokaupattavien oikeuksien hintaan.

Toinen merkittävä muutosehdotus on FuelEUMaritime-nimellä kulkeva säännöstö, minkä tarkoituksena on vähentää käytettävien polttoaineiden fossiilista hiilipitoisuutta. Tämän periaatteessa edistyksellisen lähestymistavan toteuttamisen huolenaiheena on kuitenkin juuri tuon vaadittavan bio-osuuden tuotanto tai oikeastaan tuotannon puute: mikäli kysyntä nousee saatavuuteen nähden liian nopeasti, johtaa tämä väistämättä hintojen nousuun. Sekoitevelvoitteen seurauksena myös polttoaineiden hinnat tuolloin nousevat, mikä yhdessä päästökaupan kanssa voi johtaa vaikeasti ennakoitavaan hintakehitykseen. Tämä tuottaa haasteita erityisesti Suomen kaltaiselle maalle, minkä ulkomaankauppa on voimakkaasti riippuvaista merikuljetuksista.

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun MEPTEK – Meriliikenteen päästövähennystekniikoiden vertailu -hankkeessa tutkitaan muun muassa näihin aihepiireihin liittyviä asioita. Hankkeen tuotoksia tullaan esittelemään loppuvuodesta pidettävässä loppuseminaarissa, avoimesti saatavilla olevassa loppuraportissa sekä Martech 2022 ja Imam 2022 -konferensseissa.

Tutkimustyö aihepiirin parissa luonnollisesti jatkuu myös tämän jälkeen, sillä tiedon tarve ratkaisuille on tällä hetkellä valtava. Suurten alusinvestointien elinkaari on helposti 30–40 vuotta, joten valittujen teknisten ratkaisujen olisi syytä olla toimivia pitkälle tulevaisuuteen.