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海上空气净化有谱

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几乎全世界的科学家都把在海上行驶的轮

船列为全球环保危机之一,尤其是油轮和货柜轮的动力轮机就像四处游动的垃圾焚化炉,随着船只航行将浓烟带至各地。巨轮所排放的废气是造成酸雨的原因之一,更是造成人类许多疾病的原凶,在现今环保意识高涨的时代里,海洋轮船的污染问题已经是大家不得不面对的课题之一。一般大型轮船, 包括货柜轮在内,是在锅炉燃烧油料产生蒸气,驱动蒸气涡轮机而产生动力前进。巨大能源的注入所产生的废气足以影响大气的变化。根据德国陆空交通中心(Deutschen Zentrums fuer Luftund Raumfahrt, DLR)所的资料,海洋轮船所消耗的油料量占全球油料供应量二成,而因燃烧油料所排放的废气则占全世界二氧化碳排放的3%。更糟的是,轮船所消耗的油料是由炼油业所提供的重油或残渣油,是原油提炼汽油或柴油后所剩余下来的高粘度、含硫量高、含杂质多的重质油料,它唯一的优点就是非常便宜。

无法可管

油料里的有害成分在工业国家和其它国家都已受到严格的规范,陆上交通的汽车排气必须备有触媒转化器和微粒(PM)过滤器,才能符合废气含硫量低于10ppm的标准。然而,联合国下设的国际海洋组织(InternationalMaritime Organization, IMO)却准许轮船所排放废气含硫量达45 000ppm的标准,这种大大放宽的标准令人震惊且无法信服。而在现今环境恶劣的情形下,IMO现已要求降至一半也就是27 000ppm,但排废量仍高。

炼油业和航运界之间的共生关系,长久以来没有受到任何的挑战和管控,炼油业者将这种难以处理又会造成严重污染的炼余油卖给船公司,不需要在陆上另外购置昂贵的废油处理设备,又可以增加收入;而船公司使用这种廉价油料则省去了大笔的能源开销。

现在这种共生关系已经引发国际社会的重大关切,如同德国联邦环境局(Umweltbundesamt)的海洋轮船专家Volker Brenk表示,欧盟已对IMO施以压力,要求提出改善。虽然欧盟本身并非IMO的会员,但其所设定的轮船废气排放标准却可发挥影响力。例如,国际油轮组织Intertanco已经宣布将使用低污染成分的轮船用柴油。欧盟重要国家如法国,因为不久前法国油轮分别在Bretagne和靠近西班牙北岸所发生的意外事件,加大法国政府对海上污染的重视。其它国家如德国的交通部长Tiefensee则在去年秋天即已表示禁止轮船使用重油。

海上空气污染影响广大且深远

拖船也是海上空气污染的来源之一,由轮船烟囱所排出的硫氧化物(SOx)和空气中的氧和水气结合成酸雨降至地面,像是挪威和瑞典等海岸线绵长的国家,只要是轮船经过的海岸,附近的森林即呈现长年死亡的状态。

当然不只是森林遭殃,美国德拉瓦州立大学(Delaware)研究员JamesCorbett指出去年美国沿岸因船只所排放的有害物质而导致死亡的人有6万人,主要死因有肺癌、心脏病和其它呼吸道疾病,大致都是由于硫氧化物和煤烟颗粒所引起的。而在欧洲这类的问题没有像美国般严重,拜欧盟空气净化条约之赐,欧陆城市间总是透过微粒过滤讨论,再配以相关严格措施而使空气品质维持一定水平,也确保了居民的健康。

海上大致有150万吨的微粒随风飘散在全球各地,“这些微粒到底最后飘到何处,我们并不知道。”德国联邦环保局交通和噪音处(AbteilungVerkehr, Laerm im Umweltbundeamt)的处长Axel Friedrich如此表示,而Corbett更是将30%的二氧化碳归于海上交通,但可惜的是海上交通对地球造成的损害却无从追究与规范。

只要是海岸城市,不论是欧洲或亚洲,新鲜空气早已是无法想象的美梦,有70%的轮船航线都是在离岸400公里处,但是根据DLR研究员Veronika Eyring的研究报告指出,这些含重污染的空气却会向陆地绵延几百里地吹送。

事实上,海上交通对于环境的损害时常在小区域范围内特别明显,尤其是例如圣诞节旺季来临前,各行业各项货物需求量极高时,导致海洋轮船交通到达巅峰的时节,德国沿波罗的海的小城市甚至被测出空气中有90%的硫氧化物、60%的微粒和70%的二氧化碳是来自于航行船只的排放;美国加州空气资源局(California AirResource Board, CARB)也提出洛杉矶居民有高达60%的机会罹患癌症;而同样为世界重要海港的汉堡则强行规定海港附近区域不准居民居住。

海上空气净化有谱

要解决海上空气污染的问题,必须调整船只所使用的油料,并且以节能与使用绿色能源观念为前提,发展新能源供船只使用,或至少能规范船只也能使用陆上交通工具所使用的低污染油源。也许读者想象不到,著名的观光游轮“玛丽皇后二号”所使用的能源就足够让一个拥有20万人口的城市使用。

正如同Friedrich所言,油料中的含硫量必须至少降低0.05%,若能做到这样的标准,大气中的硫氧化物可降低80%,而微粒则可降低70%。要降低氮氧化物早已有法可循,配合水的加入和废气净化装置以及所谓的选择性触媒转化注入,就可以过滤95%氮氧化物,避免向外排出。

欧盟前两年即已通过严格的船只硫化物排放标准,在波罗的海自从2006年5月起,即设定的硫化物排放极限值为1.5%,北海则至2007年的秋天开始适用此条例。这些地区即为大家所称的“硫化物排放控制地区(SulfurEmissions Control Areas, SECA)”,国际洁净交通委会员(InternationalCounci l on Clean Transpor tat ion,ICCT)则希望将该规范延伸到太平洋和北大西洋等海域,甚至再进一步设定极限值为0.5%。

新能源概念

在过去的4年里,船只所使用的油料价格上涨了2倍,对于船公司而言,这的确是沉重的负担,但是任由海上污染自行发展,又将对全球带来更大的灾害,在两厢考量下若能也将绿色能源运用在船只行驶上,将是对地球的一大好消息。

运用海上自然形成的风力来驱动船只,早在德国有相关公司进行这方面的研究并加以实践,布莱梅Beluga船公司运用面积160平方公尺大的滑行伞,利用风力将滑行伞高高地撑在离船上方100~300公尺高的地方,节省了驱动船只10%~15%的能量。

这种巨大滑行伞的优点还不止这些,它因为不需要大面积固定在船板上,因此不会妨碍货物的装卸。这家船公司因为第一次试验非常成功,故后来又做了600平方公尺的滑行伞帮助货船行驶,船公司老板NielsStolberg特别表示,这种设计特别适用于航速低于20海小时的货船。

另外由风机制造商Enercon所制造的Flettner旋翼可以帮助船只节省30%的能源,这个概念其实来自于80年前一位名叫Flettner的工程师,因此设备本身即以他的名字为命名。此种旋翼如同巨大的广告柱,里面有一个马达靠风运转产生动力,一边进风加速,另一头则减速,中间自然产生吸力而使船只行进。

船公司对于此项发明乐观其成,但也表示若是对于速度高于26海里小时的货柜轮则此类风力设备并无意义,但是他们也坦言,若是油价不断上升,则货轮势必慢速行驶以节省燃油,则加装此类设备的可能性大增。

洁净运送计划

若要寄望IMO制订规范,可能再等上20年仍毫无进展,因为“权宜旗”的原因,使得希腊、日本、德国和中国有半数以上的船公司在利比亚、马尔他或巴拿马等国家注册,享受低税和低费用的利益。

向来环保意识高涨的欧洲,开始思索全面性的二氧化碳减量和减少海上交通,而有了尽量减少购买来自远洋的衣物,甚至拒买由排放标准未达国际规范的船运公司所载来的货品的想法。这个计划称为“洁净运送计划(Clean-Shipping-Project)”,是由欧陆著名公司如富豪汽车集团、青少年服饰公司H&M以及Vattenfall能源公司联合发起,希望唤起世人对海上污染的重视。

船公司对于使用低污染油料总是抱怨成本太高,表示总成本将增加20亿欧元,然而根据世界自然基金会(World Wildlife Fund, WWF)的估计,2002年秋天在西班牙北岸所发生的油轮意外,即损失高达50亿欧元,两者相较之下,何者才是明智的选择,相信答案已在人心。