Remote sensing of sulphur dioxide emissions of sea-going vessels on the Westerscheldt

Abstract

Het RIVM heeft een instrument ontwikkeld om de zwaveldioxide-uitstoot van zeeschepen te meten. In een proefstudie van vijf meetdagen werd voor 24 schepen op de Westerschelde de uitstoot bepaald. Een groot aantal daarvan bleek forse hoeveelheden zwaveldioxide uit te stoten. Zwaveldioxide is een bron van verzuring en is schadelijk voor het milieu. Diverse beleidsmaatregelen hebben de uitstoot van andere bronnen van zwaveldioxide, zoals verkeer, industrie en elektriciteitsopwekking, flink teruggedrongen. Het aandeel van de scheepvaart in de totale uitstoot wordt daardoor steeds groter. Zeeschepen mogen binnen de territoriale wateren niet op zwavelrijke brandstof varen. Deze relatief goedkope brandstof mag echter wel aan boord zijn voor gebruik op zee. Het is onbekend in hoeverre reders zich aan dit verbod houden. Met traditionele meetmethoden is een overtreding moeilijk vast te stellen aangezien deze metingen aan boord plaatsvinden. De bemanning is daardoor op de hoogte van de meting en kan het stookgedrag aanpassen. De nieuwe techniek heet LIDAR (light detection and ranging) en meet vanaf de wal. Het lidarinstrument scant met een laserbundel de rookpluim van een passerend schip en stelt zo onopgemerkt de uitstoot vast. Een voordeel van deze methode is dat nagenoeg elk voorbijvarend schip kan worden gemeten, in plaats van slechts enkele schepen per dag. Op het vasteland worden zwaveldioxide-emissies van industriele installaties beperkt door vergunningen. Deze worden verleend aan de hand van de Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR, april 2003), die nadere eisen stelt aan bronnen boven de twee kg zwaveldioxide per uur (0,56 gram per seconde). De uitstoot van de gemeten zeeschepen bleek daar in alle gevallen boven te liggen. De hoogst gemeten uitstoot bedroeg 36 gram per seconde. Aandacht voor de zeescheepvaart als bron van luchtverontreiniging is dus van belang, zowel bij regelgeving als bij handhaving.

RIVM developed an instrument to measure sulphur dioxide emissions of sea-going vessels. In a five-day pilot study, the emissions of 24 ships on the Westerscheldt estuary were determined. As it turned out, a large number of those ships emitted huge quantities of sulphur dioxide. Sulphur dioxide is a source of acidification and is harmful to the environment. Various measures have driven back emissions from other sources, such as traffic, industry and electricity generation. This causes the share of shipping in the total of the emissions to increase. Sea-going ships are not allowed to use sulphur-rich fuel in territorial waters. This relatively cheap fuel may be on board, though, for use at sea. To what extend ship owners comply with this ban is not known. A breach is difficult to determine using traditional measurement methods because these require boarding the ship. The crew therefore knows a measurement is taking place and can adjust the type of fuel used. The new technique is known as lidar (light detection and ranging) and measures from the shore. The lidar instrument uses a laser beam to scan the exhaust plume of a passing ship and to determine the emission, unnoticed. An advantage of this method is that nearly every passing ship may be measured, instead of only a few. On land, sulphur dioxide emissions of industrial installations are limited by licences. These are granted on the lines of the Dutch emission guideline air (NeR, April 2003), which puts demands on sources that emit more than 2 kgs per hour (0.56 gram per second). The emissions of all measured ships turned out to be higher than that. The highest emission measured was 36 gram per second. This indicates the importance of recognising ocean shipping as a source of air pollution, both when issuing rules and when enforcing them.