Comparison of methodologies for the calculation of air emissions in shipping and model development for the optimization of fuel comsumption
Authors: Δουνδουλάκης Εμμανουήλ 
Published: August 2022

Η ναυτιλία αποτελεί μια σημαντική και αναπτυσσόμενη πηγή αέριων εκπομπών, που επιδρούν στην κλιματική αλλαγή, αλλά έχουν και εξαιρετικά δυσμενείς επιπτώσεις τόσο στα οικοσυστήματα όσο και στην υγεία και την ποιότητα ζωής των πολιτών. Ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός (ΙΜΟ) αλλά και η Ε.Ε. αναγνωρίζοντας αυτό το δυνητικό πρόβλημα, έστω και σχετικά καθυστερημένα, έχει λάβει δύο βασικά μέτρα: 1)Από τις αρχές Ιανουαρίου 2020 έχει επιβληθεί ανώτατο όριο περιεκτικότητας του Θείου στα ναυτιλιακά καύσιμα, ώστε να περιοριστούν με αυτό τον τρόπο οι αέριες εκπομπές οξειδίων του Θείου (SOX) καθώς και αιωρούμενων σωματιδίων (PM) 2)Από τον Ιούνιο του 2013 έχει καθορίσει μια στρατηγική τριών βημάτων για τη σταδιακή ενσωμάτωση των θαλάσσιων μεταφορών στην ευρωπαϊκή πολιτική για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, όπου ως πρώτο βήμα, οι πλοιοκτήτες πλοίων που προσεγγίζουν ή αναχωρούν από λιμάνια της Ε.Ε. θα πρέπει να παρακολουθούν, να υπολογίζουν και να αναφέρουν στην Ε.Ε. τις αέριες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) για κάθε έτος, ξεκινώντας από το 2018 (EU MRV 757/2015). Σε επόμενο στάδιο αναμένεται να τεθούν στόχοι μείωσης αυτών των αέριων εκπομπών, ενώ τελικά περαιτέρω μέτρα μείωσης θα περιλαμβάνουν διαχείριση και ανταλλαγή αέριων ρύπων, στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού συστήματος εμπορίας των δικαιωμάτων εκπομπής αέριων ρύπων. Δεδομένου όμως ότι οι ναυτιλιακές εταιρείες δεν δημοσιεύουν στοιχεία σχετικά με τις αέριες εκπομπές των πλοίων τους αλλά ούτε και για την κατανάλωση καυσίμων τους, αναγκαζόμαστε να εφαρμόσουμε διάφορες μεθόδους υπολογισμού των αέριων εκπομπών, όπου σε ερευνητικό επίπεδο έχει πάρα πολύ μεγάλη σημασία να εφαρμόσουμε την πλέον αξιόπιστη και ακριβή μέθοδο, ανάλογα με τα διαθέσιμα δεδομένα. Ένας από τους σημαντικότερους στόχους της εργασίας μας είναι να εφαρμόσουμε μια τέτοια μέθοδο υπολογισμού και να αποδείξουμε με πραγματικά στοιχεία την αξιοπιστία και την ακρίβεια της. Στην παρούσα Δ.Δ. αναλύθηκαν οι διαθέσιμες επιλογές για όλες τις παραμέτρους που συμμετέχουν στις διάφορες μεθοδολογίες υπολογισμού, επιλέχθηκαν οι ορθότερες και αναλύθηκαν τέσσερα σενάρια υπολογισμού. Το προτεινόμενο βασικό σενάριο βασίζεται σε λεπτομερή εκτίμηση της παραμέτρου της ειδικής κατανάλωσης καυσίμου SFOC μέσω ανάλυσης παλινδρόμησης (regression analysis) καθώς και της ισχύος των κινητήρων των πλοίων σύμφωνα με τον κατασκευαστή. Ως μελέτη περίπτωσης εξετάσαμε τις αέριες εκπομπές (CO2, SOΧ, NOΧ, PM2.5 και PM10) από όλα τα πλοία επιβατών (ακτοπλοΐα και κρουαζιέρα) στα δύο βασικά λιμάνια της Κρήτης (Σούδα και Ηράκλειο) σε μία περίοδο πέντε ετών, από το 2017 έως και το τελευταίο έτος αναφοράς 2021. Για κάθε ερευνητή που ασχολείται με τον υπολογισμό των αέριων εκπομπών στη ναυτιλία, σχεδόν πάντα τίθεται το ερώτημα σχετικά με την ακρίβεια των αποτελεσμάτων και συγκεκριμένων παραμέτρων-παραγόντων που περιλαμβάνονται στους υπολογισμούς. Δεδομένου ότι η πραγματική κατανάλωση καυσίμου και οι αέριες εκπομπές δεν ήταν διαθέσιμα πριν από μερικά χρόνια, η βάση δεδομένων EMSA/MRV-THETIS που έχει υλοποιηθεί ως αποτέλεσμα του κανονισμού EU-MRV 757/2015, είναι ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για την δημοσιοποίηση της πραγματικής κατανάλωσης καυσίμου και εκπομπών CO2 από όλα τα πλοία που προσεγγίζουν Ευρωπαϊκούς λιμένες. Ένας από τους σημαντικότερους στόχους ήταν να αντιπαραβάλουμε τα αποτελέσματα των υπολογισμών με πραγματικά στοιχεία από τη βάση δεδομένων EMSA/MRV-THETIS ώστε να διαπιστώσουμε την αξιοπιστία και την ακρίβεια της προτεινόμενης μεθοδολογίας. Από αυτές τις συγκρίσεις οδηγούμαστε στο συμπέρασμα ότι τα αποτελέσματα της προτεινόμενης μεθοδολογίας στο βασικό σενάριο, είναι αυτά που βρίσκονται πολύ κοντά (6-12%) στα δημοσιευμένα από το EU MRV.Έχοντας ως βάση την ακρίβεια των υπολογισμένων αέριων εκπομπών, ολοκληρώνουμε τη μελέτη μας υπολογίζοντας τα εξωτερικά κόστη αυτών. Τα κόστη αυτά καλύπτουν επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων, ζημιές υλικών και κτιρίων, ζημιές στη βιοποικιλότητα και απώλειες καλλιεργειών που προκαλούνται από τους αέριους ρύπους. Επίσης, σύμφωνα με την πολιτική «ο ρυπαίνων πληρώνει» που διαφαίνεται ότι είναι η σταδιακή προσέγγιση της ΕΕ προς τη δέσμευση μείωσης των ναυτιλιακών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου καταλαβαίνουμε ότι η επερχόμενη πολιτική της ΕΕ για τον ναυτιλιακό τομέα, είναι το EU ETS.Όπως είδαμε ως αποτέλεσμα των υπολογισμών, τα εξωτερικά κόστη είναι ένα σημαντικό ποσοστό των εσόδων των ναυτιλιακών εταιρειών (αποτελούν περίπου το 25-35% κατά τα τελευταία έτη από το 2019 και μετά) που σημαίνει ότι αν κληθούν να πληρώσουν οι εταιρείες, τότε θα υπάρξει σημαντική απώλεια των εσόδων τους, με επικρατέστερο σενάριο να μην μπορούν να απορροφήσουν αυτό το κόστος και να το μετακυλήσουν στο εισιτήριο κάθε κατηγορίας επιβάτη / οχήματος / φορτηγού. Με αυτό ως στόχο έγινε μια ανάλυση και προσδιορισμός αυτού του επιπρόσθετου κόστους το οποίο το ονομάσαμε “Externalities Surcharge” και δείχνει την επιβάρυνση στα εισιτήρια, που θα προκύψει σε περίπτωση που κληθούν οι ναυτιλιακές εταιρείας να πληρώσουν τις αέριες εκπομπές που προκαλούν κατά την προσέγγιση των πλοίων τους στους λιμένες της Κρήτης.