دانلود مقاله كاهش گازهاي گلخانه اي با افزايش كارايي انرژي در كشتي ها الزامات، چالش ها و راهكارها با فرمت ورد ودر 23 صفحه قابل ویرایش

چکیده:

سازمان بين المللي دريانوردي بعنوان اصلي ترين مرجع قانونگذاري در امر كشتيراني بين المللي، در سالهاي اخير وقت زيادي را براي تنظيم و كنترل كارآيي انرژي كشتي ها و درنتيجه كنترل گازهاي گلخانه‌اي صرف نموده است.شاخص طراحی کارائی انرژی يا اصطلاحا" ENERGY EFFICIENCY DESIGN INDEX ( EEDI)، در جولای سال 2011 ، توسط کمیته حفاظت محیط زیست دریایی سازمان بین المللی دریانوردی در شصت و دومین جلسه آن كميته با اعمال اصلاحاتی به ضمیمه شش کنوانسیون بین المللی مارپل و افزودن فصل چهارم به این ضمیمه، تحت عنوان " مقررات مربوط به کارائی انرژی " در قالب قطعنامه ای جهت کنترل و کاهش دی اکسید کربن مصوب گرديد . در فصل جديد چهارم از ضميمه 6 كنوانسيون مارپل،‌ اجرای شاخص طراحی كارايي انرژی (EEDI) برای کشتی های نوساز با ظرفیت ناخالص GT400 و بالاتر ، و طرح مدیریت کارآیی انرژی يا SEEMP برای کلیه شناورها اعم از موجود يا جديد، از اول ژانویه 2013 لازم الاجرا شده است.

اين مقاله بر آن است كه اصلاحات جديد فصل چهارم ضميمه 6 كنوانسيون مارپل را بررسي، چالش هاي مربوطه را معرفي و نهايتا" راهكارهايي براي افزايش كارآيي انرژی در كشتي ها ارائه نمايد. در پايان هم نتايج حاصل از اجراي EEDI را در كاهش انتشارات CO2 و گازهاي گلخانه اي مورد بحث قرار مي دهد.

کلمات کلیدی:

گازهاي گلخانه اي (GHG)، كارآيي انرژی (Energy Efficiency)، شاخص طراحي كارآيي انرژی(EEDI)، شاخص عملياتي كارآيي انرژی (EEOI)، طرح مديريت كارآيي انرژی (SEEMP)،طراحی کارائی انرژی مورد نياز((Required EEDI،طراحی کارايی انرژی حاصل شده يا (Attained EEDI)، توسعه پايدار(Sustainable Development) ، سازمان بين المللي دريانوردي .(IMO)

مقدمه

موضوع تغییرات آب و هوایی و گرمایش زمین، به یکی از دغدغه های روز جهانی مبدل شده است که ارتباط مستقیمی با تولید و انتشار گازهای گلخانه ای دارد . یکی از شناخته شده ترین انواع گازهای گلخانه ای، دی اکسید کربن یا CO2 است . انتشارات CO2 که عمدتاً بواسطه اکسیداسیون کربن موجود در سوخت کشتی ها در زمان احتراق تولید می شود، پس از بحران های اقتصادی در سال 2009 بویژه در اقتصاد کشورهای غربی ، روند رو به رشدی را طی کرده است ؛ بطوریکه در سال 2010 ، حدود 6/4 درصد افزايش نشان مي دهد. بعلاوه آژانس بین المللی انرژی در گزارش سال 2012 خود آورده است که دو بخش در صنعت، حدود دو سوم انتشارات جهانی CO2 را تشکیل می دهند : صنعت تولید برق و گرما حدود 41 درصد و صنعت حمل و نقل با 22 درصد سهم. با وجود اين که صنعت هوایی و دریایی مجموعا" تنها حدود 5 درصد انتشار گاز های گلخانه ای را در جهان به خود اختصاص می دهند، ليكن سازمان بين المللي دريانوردي بعنوان اصلي ترين مرجع قانونگذاري در كشتيراني، در سالهاي اخيرتلاش خود را براي تنظيم و كنترل كارآيي انرژي كشتي ها و درنتيجه كنترل گازهاي گلخانه‌اي دو چندان نموده است.

اصلاحات به ضمیمه 6 كنوانسيون مارپل ( جلوگيري از آلودگي هوا ناشي از كشتي ها)در خلال شصت و دومین اجلاس کمیته MEPC در جولای 2011 مصوب گردید و بدین ترتیب فصل چهارم جدیدی به ضمیمه 6 كنوانسيون مارپل با عنوان مقرراتی جهت افزایش کارآیی انرژی کشتی ها اضافه شد . در این فصل جدید ، مقرراتی برای اجباری کردن شاخص طراحی کارآیی انرژی يا EEDI برای همه کشتی های نوساز و طرح مدیریت کارآیی انرژی يا SEEMP برای کلیه شناورها اعم از موجود يا نوساز پیش بینی شده است . این مقررات جدید، براي شناورهای بالای 400 تن اعمال و از اول ژانویه 2013 لازم الاجرا شده است . این اصلاحات جدید، اولین رژیم اجباری مربوط به گازهای گلخانه ای است که در صنعت دریانوردي و حمل و نقل دریایی معرفی شده است .

این مقاله قصد دارد تا تغییرات اخیری که در ضمیه 6 کنوانسیون مارپل بوجود آمده و یکی از مهمترین موضوعات روز سازمان آيمو، یعنی افزایش کارآیی انرژی كشتي ها را از زواياي مختلف بررسی نموده و چالش های موجود را مطرح و راهکارهای لازم را در این زمینه ارائه نماید.

تاريخچه و اقدامات آيمو در خصوص كاهش انتشارات گاز هاي گلخانه اي و تغييرات آب و هوايي

شعار روز جهاني دريانوردي سال 2013 سازمان آيمو ، توسعه پایدار: میزان مشارکت آیمو پس از کنفرانس RIO + 20 تعیین شده است . بی سبب نیست اگر به بهانه توسعه پایدار ، نیم نگاهی به دستاورهای کنفرانس RIO بیاندازیم و تأثیراتش را پس از 20 سال بررسی کنیم . کنفرانس RIO اولین بار در سال 1992 برگزار و دستور کارهای جامع و كلي را در ارتباط با محیط زیست و توسعه مصوب نمود که در آن توصیه هایی برای صنعت دریانوردی و نقش آیمو در این زمینه در نظر گرفته بود . واکنش آیمو در این بیست سال بسیار جدی و چند جانبه بوده است . بطور مثال ، در سال 1992 تنها یک منطقه بویژه حساس دریایی یا (PSSA) وجود داشت حال آنکه امروز این تعداد به 14 مورد رسیده است . در اقدامی دیگر ، آیمو تعداد مناطق ویژه مصوب خود را به 19 مورد تا سال 2012 افزایش داده است . تهیه آئین نامه تردد شناورها در مناطق قطبی ( Polar Code) و مناطق کنترل انتشار اکسیدهای نیتروژن و گوگرد ، نیز از اقدامات آیمو در راستای مصوبات کنفرانس ریو بشمار می رود . در كنفرانس RIO+ 20 نيز كه در سال 2012 برگزار شد دستاوردهاي 20 ساله و همه جانبه سازمانها و دولت ها در راستاي اهداف كنفرانس RIO 1992 مورد بررسي و تاكيد قرار گرفتند. مهمترين بخشي كه به سازمان آيمو مربوط ميشود، موضوع تغييرات آب و هوايي يا به اصطلاح(Climate Change) و كنترل انتشار گازهاي گلخانه اي مي باشد.

آيمو در اصلي ترين و مهم ترين اقدام خود پس از كنفرانس ريو، شعار سال 2009 خود را با عنوان Climate Change: A challenge for IMO too! انتخاب كرد و از اين راه كوشيد تا رسالتي كه بر شانه هاي خود حس مي كرد را به دولت هاي عضو خود منتقل نمايد. بعلاوه در سال 2011 اقدامات فني و عملياتي ذيل را مصوب نمود:

• شاخص طراحي كارآيي انرژي(EEDI)Energy Efficiency Design Indicator
• شاخص عملياتي كارآيي انرژيEnergy Efficiency Operational Indicator(EEOI)؛و
• طرح مديريت كارآيي انرژي(SEEMP)Ship Energy Efficiency Management Plan

تدابير فوق نشانگر آن است كه اين سازمان به اهداف توسعه پايدار يا (Sustainable Development) زيست محيطي كه در كنفرانس هاي RIO و RIO+20 مطرح و تاكيد شده بود، خود را مقيد ميداند.

شاخص طراحي كارآيي انرژي(EEDI)

در جولای سال 2011 ، کمیته حفاظت محیط زیست دریایی سازمان بین المللی دریانوردی اصلاحاتی به ضمیمه شش کنوانسیون بین المللی مارپل اعمال و فصل چهارمي را به این ضمیمه، تحت عنوان " مقررات مربوط به کارائی انرژی" افزود كه در مقرره هاي 20 و 21 فصل جديد چهارم از ضميمه 6 كنوانسيون مارپل،‌ اجرای شاخص طراحی كارايي انرژی (EEDI) برای کشتی های نوساز با ظرفیت ناخالص GT400 و بالاتر لازم الاجرا شده است.

کشتی های نوساز به شناور هایی اطلاق می گردد که قرارداد ساخت آنها اول ژانویه 2013 و یا بعد از آن منعقد گردد و یا بارگزاري تير حمال آنها، اول ژوئن 2013 و یا بعد از آن باشد و یا تحویل دهی آن در اول ژوئن 2015 و یا بعد از آن باشد . همچنینEEDI مشمول شناورهایی که دستخوش تغییرات عمده و اساسی شوند نیز می گردد .

اجرای EEDI برای کشتی های نوساز یک اقدام فنی بسیار مهم به جهت ارتقاء راندمان انرژی و کاهش مصرف سوخت نسبت به بار جابجاشده بمنظور کاهش آلاینده های هوا و بطور ویژه دی اکسید کربن می باشد . همچنین جهت دستیابی تدریجی برای بهینه سازی کارائی انرژی در راستای کاهش و کنترل دی اکسید کربن ، فازهای پله ای برای سالهای 2013 و بعد از آن در قالب شاخص طراحی کارائی انرژی مورد نياز"Required EEDI" تعیین گردیده است که شاخص طراحی کارائی انرژی حاصل شده"Attained EEDI" همیشه باید کمتر یا برابر با آن شاخص مورد نياز"Required EEDI" باشد (محاسبه "Attained EEDI" در واقع از نسبت مقدار محاسباتی تئوری تولیدی دی اکسید کربن شناور بر اساس نوع سوخت و مشخصه های ارائه شده ماشین آلات مرتبط با تولید این گاز ، به یک تن ظرفیت حملی شناور در یک مایل دریایی می باشد كه در زمان طراحي و ساخت انجام ميگيرد و دستورالعمل و فرمول محاسبه آن در قالب قطعنامه ای در مارس 2012 به تصویب رسیده است). در " Required EEDI" یک سطح مرجع اولیه و الزامی از لحاظ مقدار EEDI برای کشتی های مختلف براساس نوع و ظرفیت آنان مقرر گردیده است که این مقدار، طبق جدول ارائه شده در مقرره 21 ضمیمه شش ماریل قابل محاسبه می باشد و همچنین در طول سالهای آینده در فازهای پلکانی مشخص شده ای این مقدار به این ترتیب کاهش می یابد که ابتدا در دو سال اول، یعنی بعد از اول ژانویه 2013 تا سی و یکم دسامبر 2014، فاز صفر برای مقدار Required EEDI ، که برابر است با همان سطح مرجع اولیه، اعمال می شود و سپس از اول ژانویه 2015 در فازهای پلکانی و در دوره های پنج ساله مقدار Required EEDI با درصدی تعیین شده در مقرره مذکور و براساس نوع و ظرفیت کشتی کاهش می یابد .

شاخص عملياتي كارآيي انرژي(EEOI)

براساس تأکید مجمع سازمان بین المللی دریانوردی جهت کاهش و کنترل گاز دی اکسید کربن برای کشتی های موجود و نوساز، کمیته حفاظت محیط زیست دریایی در قالب بخشنامه ای دستورالعملی جهت ارزیابی داوطلبانه و محاسبه شاخص عملکردی کارایی انرژی "EEOI" برای شناورهای موجود تهیه نمود .

محاسبه مقدار دی اکسید کربن تولیدی حاصله از احتراق سوخت های هیدورکربنی در انواع موتورهای احتراقی کشتی ها می تواند به مسئولین کشتی ها و بخش های فعال در زمینه انتشار این گاز در جهت ارزیابی ، بررسی ، ارائه و انجام اقدامات مناسب برای بهینه سازی مصرف سوخت و لحاظ نمودن آن در طرح مدیریت کارایی انرژی "SEEMP" کمک نماید .

شاخص عملکردی کارایی انرژی می تواند برای یک دوره زمانی و یا سفرهای انجام شده کشتی محاسبه گردد . محاسبه "EEOI"از نسبت مجموع مقدار دی اکسید کربن منتشره از احتراق سوخت های هیدورکربنی در یک شناور به مقدار بار حمل شده در مقدار مسافت جابجا شده بدست می آید . ضمناً محاسبه مقدار دی اکسید کربن منتشره که در محاسبه "EEOI" مورد استفاده قرار می گیرد بدین صورت انجام می گیرد که با تعیین مجموع انواع مقدار سوخت های مصرف شده در انواع موتورهای احتراقی شناور در بازه زمانی مورد نظر و یا در سفرهای مشخص و با استفاده از فاکتور تبدیلی CF (که نسبت مقدار گاز دی اکسید کربن قابل انتشار به مقدار سوخت مصرف شده با یک واحد اندازه گیری یکسان در قالب عددی مشخص میگردد که باتوجه به نسبت کربن متشکله در انواع سوخت ها ، عدد این فاکتور متفاوت می باشد و در همین راستا این فاکتور برای انواع سوخت های معمول که در کشتی ها مورد استفاد قرار می گیرند در قالب جدولی در دسترس قرار گرفته است) مقدار دی اکسید کربن منتشره بدست مي آيد .

طرح مديريت كارآيي انرژي(SEEMP)

يكي ديگر از راهكارهاي آيمو، استفاده از طرح مديريت كارآيي انرژي يا اصطلاحاً SEEMP مي‌باشد. SEEMP يك ابزار مديريتي براي مالكين شناورها بمنظور مديريت كارآيي انرژي كشتي‌هايشان مي‌باشد كه اين ابزار مديريتي تحت ضميمه 6 مارپل از اول ژانويه 2013 لازم‌الاجرا شده است. SEEMP در مقرره 22 ضميمه 6 معرفي شده است و مطابقت با آن در گواهينامه‌اي با عنوان "گواهينامه بين‌المللي كارآيي انرژي" يا "IEE Certificate" درج مي‌گردد كه مشمول بازرسي‌هاي مربوط به گواهينامه‌هاي صادره تحت ضميمه 6 كنوانسيون مارپل خواهد بود.

SEEMP در واقع سندي زنده و پويا است كه اقداماتي را كه مالك شناور براي بهبود ارتقاء و كارآيي انرژي بكار مي‌گيرد را مشخص مي‌كند. SEEMP مي‌تواند بخشي از سيستم مديريت ايمني كشتي يا (SMS) كشتي تحت كد ISM باشد. SEEMP در چهار مرحله به دنبال افزايش كارآيي انرژي كشتيها است: برنامه ريزي، اجرا، پايش و خودارزيابي و ارتقاء. نوع فعاليت كشتي امكان بكارگيري اقدامات لازم را مشخص مي‌كند؛ بطور مثال كشتي‌هاي خدمات رسان (لوله گذار، عمق سنج يا لايروب‌ها) ممكن است روشهايي را براي ارتقاء كارآيي انرژي برگزيند كه با اقدامات مربوط به يك كشتي كاربر سنتي متفاوت است. طول سفر هم عامل تعيين كننده امر است ولي در هر حال «ملاحظات ايمني» سرلوحه همه امور در كشتيراني است.شكل زير مراحل چهارگانه SEEMP را نشان مي دهد