Environmental solutions for maritime ships: challenges and needs

• Autorzy: Gucma Michalina , Deja Agnieszka , Szymonowicz Jakub

Identyfikatory

DOI

10.30657/pea.2023.29.25

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The manuscript focuses on the subject of environmental solutions for maritime ships. With the increasing volume of cargo transported by sea, it is crucial to minimise its environmental impact. The International Maritime Organization (IMO) has introduced new regulations in recent years to limit environmental damage. IMO’s initial strategy for reducing GHG emissions from ships aims to reduce GHG emissions from vessels by 50% by 2050 and CO2 emissions by 70% compared to 2008 (Resolution MEPC.304 (72), 2018). This has prompted ship owners to seek solutions to reduce fossil fuel consumption. The study aims to determine the feasibility of using eco-friendly solutions in maritime shipping to meet the challenges and needs of sustainable maritime fleet. Own contribution includes expert findings, which evaluate individual solutions and their potential uses in global maritime fleet. The publication also highlights the current usage of eco-friendly solutions on ships as well as crew and ship owner attitudes towards their future use and presents conceptual solutions. It should be noted that the subject-matter addressed in this paper is topical and very important in view of the limitations being introduced in respect of environmental standards. The manuscript focuses on the subject of environmental solutions for maritime ships. With the increasing volume of cargo transported by sea, it is crucial to minimise its environmental impact. The International Maritime Organization (IMO) has introduced new regulations in recent years to limit environmental damage. IMO’s initial strategy for reducing GHG emissions from ships aims to reduce GHG emissions from vessels by 50% by 2050 and CO2 emissions by 70% compared to 2008 (Resolution MEPC.304 (72), 2018). This has prompted ship owners to seek solutions to reduce fossil fuel consumption. The study aims to determine the feasibility of using eco-friendly solutions in maritime shipping to meet the challenges and needs of sustainable maritime fleet. Own contribution includes expert findings, which evaluate individual solutions and their potential uses in global maritime fleet. The publication also highlights the current usage of eco-friendly solutions on ships as well as crew and ship owner attitudes towards their future use and presents conceptual solutions. It should be noted that the subject-matter addressed in this paper is topical and very important in view of the limitations being introduced in respect of environmental standards.

Słowa kluczowe

EN

marine environment; environmental technologies; maritime transport; marine sustainability

PL

środowisko morskie; technologie środowiskowe; transport morski; zrównoważony rozwój morski

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Stowarzyszenia Menedżerów Jakości i Produkcji
• Czasopismo: Production Engineering Archives
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 29, Iss. 2
• Strony: 216--224
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gucma Michalina

• Unibaltic Ltd. 14E Tama Pomorzańska St., Szczecin 70-030, Poland

autor

Deja Agnieszka

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Economics and Transport Engineering 11 Henryka Pobożnego St., 70-506 Szczecin, Poland

autor

Szymonowicz Jakub

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Economics and Transport Engineering 11 Henryka Pobożnego St., 70-506 Szczecin, Poland

Bibliografia

• 1. ABB rozszerza linię napędów Azipod, aby poprawić elastyczność i niezawodność w sektorze żeglugi 2015. https://new.abb.com/news/pl/detail/27520/abb-rozszerza-linie-napedow-azipod-aby-poprawic-elastycznosc-i-niezawodnosc-w-sektorze-zeglugi (accessed on: 3.03.2022)
• 2. Air-Lubrication system reduces CO2 emission by 6% 2012. https://officerofthewatch.com/2012/07/12/air-lubrication-system/?fbclid=IwAR1D0Zd86DcAJ1HUqQbZ75iqClkidxKRuU_MJItXgBpcrSYyWdbhXu6UjbE (accessed on: 20.01.2023)
• 3. Almqvist, P., 2021. Stena Line challenges the shipping industry - by going electric. https://www.stenaline.com/media/stories/stena-line-challenges-the-shipping-industry-by-going-electric/ (accessed on: 3.02.2023).
• 4. Bound4blue to equip Amasus’ general cargo ship with eSAIL. https://www.offshore-energy.biz/bound4blue-to-equip-amasus-generalcargo-ship-with-esail/?fbclid=IwAR2vck40iUP722qsoj0CUX0I3RzyHDz0SpY2N4gmW88wiKREq5Ilsfk5ow (accessed on: 10.01.2023).
• 5. CE Delft, 2016. Study on the analysis of market potentials and market barriers for wind propulsion techonologies for ships (https://cedelft.eu/en/publications/1891/study-on-the- analysis-of-market-potentials-and-market-barriers-for-wind- propulsion-technologiesfor-ships) (accessed on: 10.01.2023)
• 6. Chłopińska, E., Jarmołowicz K., 2017. Charakterystyka jednostek morskich pełniących funkcję bunkrowania skroplonego gazu ziemnego. Autobusy 6, 1345
• 7. Davydenko, L., Davydenko, N., Bosak, A., Bosak, A., Deja, A., Dzhuguryan, T., 2022. Smart Sustainable Freight Transport for a City MultiFloor Manufacturing Cluster: A Framework of the Energy Efficiency Monitoring of Electric Vehicle Fleet Charging. Energies, 15, 3780.
• 8. Deja, A., Ulewicz, R., Kyrychenko, Y., 2021. Analysis and assessment of environmental threats in maritime transport. Transportation Research Procedia, 1073-1080.
• 9. Deja, A., Harasym, J., Kaup, M., Łozowicka, D., 2019. The Concept of Location of Filling Stations and Services of Vehicles Carrying and Running on LNG. In: Ball, P., Huaccho Huatuco, L., Howlett, R., Setchi, R. (eds) Sustainable Design and Manufacturing 2019. KES-SDM 2019. Smart Innovation, Systems and Technologies, 155. Springer, Singapore. DOI:10.1007/978-981-13-9271-9_42
• 10. Deja, A., Kaup, M., Gróbarczyk, M., Ślączka, W., 2021. Use of the Port Community System in Sustainable Ship-Generated Waste Management. European Research Studies Journal Volume XXIV (2B), 4396-4405
• 11. Det Norske Veritas, 2010. Greener Shipping in the Baltic Sea. Norway.
• 12. EMSA, 2021. European Maritime Transport Environmental Report 2021. European Maritime Safety Agency, DOI:10.2800/3525.
• 13. Enabling global trade, leading positive change, 2021 Annual report. http://www.clarksons.com/media/a5aaskdb/clarksons-annual-report2021.pdf#page=74 (accessed on: 20.02.2023
• 14. EU, 2020. Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. A New Industrial Strategy for Europe, Brussels. COM/2020/102 final.
• 15. Forkiewicz, M., Wolski, L., 2018. Elektryczne promy morskie na przykładzie Norwegii. Autobusy, DOI: 10.24136/atest.2018.519.
• 16. Giernalczyk, M., Kaminski, P., 2021. Assessment of the Propulsion System Operation of the Ships Equipped with the Air Lubrication System. Sensors, 21(4), 1357
• 17. Herdzik, J., 2013. Możliwości rozwoju sieci bunkrowania skroplonego gazu naturalnego LNG jako paliwa dla statków w portach Morza Bałtyckiego. Logistyka.
• 18. IMO, Resolution MEPC.304(72) 2018. Initial Imo Strategy on Reduction of GHG Emissions from Ships, MEPC 72/17/Add.1, Annex 11, page 1.
• 19. IMO, 2009. MEPC.1/Circ.684, 17 August 2009, Guidelines for Voluntary Use of the Ship Energy Efficiency Operational Indicator (EEOI), International Maritime Organization.
• 20. IMO, 2021. RESOLUTION MEPC.328(76) Amendments to the annex of the protocol of 1997 to amend the international convention for the prevention of pollution from ships, 1973, as modified by the protocol of 1978 relating thereto.
• 21. IMO, Prevention of Air Pollution from Ships. https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/Air-Pollution.aspx (dostęp dn.20.02.2023).
• 22. Kuś, P., 2015. Ekologiczne napędy przyszłości (1): LNG. https://www.gospodarkamorska.pl/porty-logistyka-ekologiczne-napedy-przyszlosci-czlng-12338 (accessed on: 02.02.2023)
• 23. Kuuskoski, J., 2017. MARENER. https://commons.wmu.se/cgi/viewcontent.cgi?article=1018&context=marener_con
• 24. Lindstad, E., Eskeland, Gunnar S., Rialland, A., Valland, A., 2012. Decarbonizing Maritime Transport: The Importance of Engine Technology and Regulations for LNG to Serve as a Transition Fuel. Sustainability 2020. MDPI, Lloyd’s Register, 12(21).
• 25. Łęgosz, A., Jasiński, W., Nowak, A., Staszczuk, A., 2009. Zalecenia projektowania, budowy i utrzymania odwodnienia parkingów i MOP, IBDiM-Filia Wrocław, s. 24, Warszawa.
• 26. Maliszewski, J. 2022. TT-Line odebrało nowy zielony prom. https://www.gospodarkamorska.pl/tt-line-odebralo-nowy-zielony-prom63029 (accessed on: 08.02.2023).
• 27. Maruszczak, M., Chmielewski, D., 2016. Wykorzystanie skroplonego gazu ziemnego LNG jako alternatywne paliwo dla jednostek pływających. Wyzwania współczesnej logistyki 2016.
• 28. Norsepower Rotor Sail. https://www.norsepower.com/technology (accessed on 26.11.2022).
• 29. Nowicki, J., Polasz, S., 2016. Analiza stosowanych rozwiązań technicznych zmniejszających emisje NOx oraz SOx w aspekcie dyrektywy siarkowej (Konwencja MARPOL). Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny.
• 30. Orcelle Wind – introducing the world’s first wind-powered RoRo vessel, https://www.walleniuswilhelmsen.com/news-and-insights/highlightedtopics/orcelle (accessed on: 08.02.2023).
• 31. Panasiuk, I., Turkina, L., 2015. The evaluation of investments efficiency of SOx scrubber installation. Transportation Research Part D: Transport and Environment.
• 32. Pawlak, M., 2013. Zastosowanie LNG do napędu statków celem ograniczenia emisji toksycznych składników spalin jednostek pływających w rejonie Morza Bałtyckiego. Technika Transportu Szynowego, 10.
• 33. Perational Vessels. 2022. https://www.silverstream-tech.com/operationalvessels/( accessed on: 28.03.2022).
• 34. Prevention of Air Pollution from Ships. https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/Air-Pollution.aspx (accessed on: 10.02.2023).
• 35. PRS. 2018. Wymagania IMO dotyczące redukcji zawartości siarki w paliwie żeglugowym- co należy wiedzieć. https://www.prs.pl/aktualnosci/2018/wymagania-imo-dotyczace-redukcji-zawartosci-siarki-w-paliwie-zeglugowym-co-nalezy-wiedzie
• 36. PRS.2022. Przepisy nadzoru konwencyjnego statków morskich. Część IX Ochrona Środowiska, Polski Rejestr Statków
• 37. Restructuring the maritime transportation industry 2007. Global overview of sustainable development practices Transportation Systems, Québec.
• 38. Review of maritime transport 2022. Navigating stormy waters, UNITED NATIONS CONFERENCE ON TRADE AND DEVELOPMENT.
• 39. Rigid sails for vessels. https://bound4blue.com (accessed on: 02.02.2023).
• 40. Rotor Sail technology - Cut fuel consumption by up to 30%. https://www.wartsila.com/marine/products/propulsors-and-gears/energy-saving-technology/rotorsail?fbclid=IwAR16PwJBVB4E1L_ZVDIb7- ZKl608s9gqPmpRVs9G5UGwt70iugt2NrNZaDQ) (dostęp 10.01.2023).
• 41. Stena Elektra – from vision to vessel. https://www.stenaline.com/stena-elektra-from-vision-to-vessel (accessed on: 20.02.2023).
• 42. Szymonowicz, J., 2022. Ocena wybranych technicznych rozwiązań na statkach morskich w kontekście zrównoważonego rozwoju transportu. Praca inżynierska napisana pod kierunkiem dr inż. Agnieszki Dei, Akademia Morska w Szczecinie
• 43. Szymonowicz, J., Deja, A. Ślączka, W., 2023. Ocena wybranych technicznych rozwiązań na statkach morskich w kontekście ochrony klimatu [in]. Sówka I., Szczepański K., Ślączka W. Ochrona klimatu w Polsce wybrane zagadnienia i rozwiązania. Warszawa.
• 44. TT Line. Nasze nowe Zielone Statki (Green Ships). https://www.ttline.com/pl/tt-line/green-ship/ (accessed on: 20.02.2023).
• 45. UNCTAD. 2022. Review of Maritime Transport,United Nations Conference on Trade and Development. Understanding exhaust gas treatment systems 2012. Guidance for shipowners and operators.
• 46. What is Air Lubrication? https://www.silverstream-tech.com/what-is-air-lubrication/ (accessed on: 02.01.2023).
• 47. Wingsail’s Operational Principle. https://bound4blue.com/en/wingsail (accessed 02.02.2023).
• 48. Wymagania IMO dotyczące redukcji zawartości siarki w paliwie żeglugowym- co należy wiedzieć, 2018. https://www.prs.pl/aktualnosci/2018/wymagania-imo-dotyczace-redukcji-zawartosci-siarki-w-paliwie-zeglugowym-co-nalezy-wiedziec (accessed on: 02.02.2023)
• 49. Wysockin J., 2017. Analiza eksploatacyjnego wskaźnika efektywności energetycznej statku w aspekcie ekonomicznym i ekologicznym. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, 100/2017, 200–213.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).