Una barca da regata diventa un laboratorio mobile grazie a Xylem

Fino al 15% del traffico mercantile mondiale passa attraverso il Mar Baltico, che di conseguenza è uno dei più trafficati al mondo. Nell’ambito di un progetto dell’Unione Europea, una barca da regata è stata allestita con le tecnologie di monitoraggio dell’acqua di Xylem per condurre alcune ricerche sull’impatto ambientale del trasporto marittimo nella regione.

Attualmente, il Mar Baltico è intensamente trafficato da una varietà di navi come traghetti, navi da crociera, petroliere, navi per il trasporto di autovetture, portacontainer e altri tipi di navi mercantili. Tuttavia, a causa dei passaggi stretti e dei bassi fondali, è un mare difficile da navigare. In alcune delle rotte più trafficate, passa almeno una grande nave ogni 10 minuti.

La crescita inarrestabile del trasporto marittimo e del turismo ha comportato inevitabilmente una maggiore pressione sull’ambiente, che si manifesta sotto forma di un aumento dell’inquinamento dell’aria, dell’acqua nonché acustico e rappresenta un’evidente minaccia per il futuro del Mar Baltico.

Un nuovo progetto sulla sostenibilità del trasporto marittimo

Nel 2010, l’Unione Europea ha lanciato un piano congiunto di ricerca e sviluppo sul Mar Baltico denominato BONUS e volto allo sviluppo di un piano economico ed ecologico sostenibile per il commercio nella regione. Nel 2015, nell’ambito del piano BONUS è stato lanciato il progetto SHEBA, che sta studiando gli effetti sull’ambiente del trasporto marittimo nella regione del Mar Baltico.

Il progetto SHEBA, che si concluderà nel 2018, è sostenuto da diverse figure professionali direttamente interessate come meteorologi, oceanografi, economisti ed esperti di trasporto marittimo, politiche ambientali e diritto. Una parte significativa del progetto SHEBA è incentrata sull’acquisizione di una maggiore comprensione delle cause dell’inquinamento.

La trasformazione di una barca da regata in un laboratorio scientifico mobile

Nel 2016, un’ex barca per regate veliche di lunga distanza è stata trasformata in un laboratorio scientifico mobile specifico per il progetto SHEBA. La sua missione è quella di verificare la qualità dell’acqua e dell’aria lungo le rotte più trafficate dalle navi. La scelta è ricaduta su una barca a vela senza motore, la Hrimfare af Ranrike, sia per evitare di accrescere ulteriormente l’inquinamento che per una maggiore precisione delle misurazioni.

Durante la spedizione dell’estate 2016, la barca è stata completamente equipaggiata con attrezzature per la misurazione e la raccolta dei campioni sia nell’aria che nell’acqua, facendo la spola nel Mar Baltico e intersecando più volte le rotte principali del trasporto marittimo. Una serie di sensori a pelo d’acqua è stata fissata a un palo in acciaio inox, immerso a una profondità di 1 metro circa sotto la poppa dell’imbarcazione, in modo che le misurazioni non fossero alterate dall’imbarcazione stessa durante il suo avanzamento.

I sensori raccoglievano i dati relativi a ossigeno disciolto, salinità, temperatura, pH, pCO2 (pressione parziale dell’anidride carbonica) e petrolio. Inoltre, all’interno del gavone di prua è stato installato uno SmartGuard sensor hub, realizzato da Aanderaa, società del gruppo Xylem, per registrare ogni 20 secondi i dati ricevuti dai sensori e dal GPS dell’imbarcazione.

Quando la Hrimfare intersecava le rotte del trasporto marittimo, la maggior parte dei parametri rilevati differiva considerevolmente. Le differenze nell’acqua di superficie all’interno e all’esterno di queste rotte possono essere attribuite al rimescolamento dello strato superiore del mare da parte delle grandi navi. Inoltre, queste navi espellono l’acqua impiegata per il raffreddamento dei motori e quella delle torri di lavaggio, oltre alle acque reflue del personale di bordo, che contribuiscono ad alterare la qualità dell’acqua del mare.

Misurazioni a profondità differenti

Per comprendere in modo più approfondito il rimescolamento dovuto al trasporto marittimo degli strati più profondi del mare, la Hrimfare si fermava regolarmente per dispiegare un SonTek CastAway CTD di Xylem. In pratica, si tratta di un dispositivo portatile con GPS incorporato per la mappatura geospaziale di salinità, temperatura e misurazioni in profondità. Ad ogni fermata venivano effettuate due o tre immersioni consecutive, che richiedevano meno di 5 minuti.

Inoltre, al di sotto delle rotte più trafficate sono stati installati due strumenti automatici di profilazione acustica, per misurare le correnti in strati sottili dal fondale alla superficie. Questi tipi di strumenti misurano anche salinità, temperatura, ossigeno disciolto e particelle in sospensione (torbidità) e generalmente vengono impiegati per 6–12 mesi, registrando i dati almeno una volta all’ora.

Rilevamento dell’inquinamento dell’aria da parte delle navi e delle attività sulla terraferma

La qualità dell’aria è stata misurata di continuo per mezzo di un tubo di campionamento montato all’interno dell’albero maestro, attraverso il quale l’aria veniva pompata in una serie di strumenti installati sotto coperta. Tra i parametri misurati: CO2, NOx, SO2, particolato (PM) e fuliggine (nerofumo).

Le analisi iniziali dei dati hanno evidenziato che il pennacchio di scarico di ogni singola nave lascia un’impronta di gas e particelle unica. Ad esempio, il passaggio di una nave dotata di torre di lavaggio lascia inequivocabili tracce di NOx, CO2 e PM. Anche l’inquinamento dell’aria da parte delle attività sulla terraferma circostante è facilmente riconoscibile. Infatti, le misurazioni risultano simili a quelle effettuate nelle aree urbane per lo studio dell’inquinamento dovuto al traffico e all’industria.

La corsa al completamento del progetto

Il progetto SHEBA è ormai volto al termine e di conseguenza i dati raccolti dalle imbarcazioni come la Hrimfare af Ranrike rivestono un ruolo ancora più importante per adottare decisioni più informate in futuro.

Grazie a una maggiore comprensione dell’impatto del trasporto marittimo sull’aria e sull’acqua nella regione, gli interessati si aspettano l’emanazione di politiche più rigorose, ad esempio in materia di inquinamento da parte dell’acqua di zavorra e scarico delle acque reflue. Eventualmente, queste politiche potranno essere abbinate a nuovi regolamenti attuativi più stringenti nonché a un maggiore impegno per l’adozione di tecnologie più ecologiche nel settore del trasporto marittimo.La soluzione di lungo termine allo stress ambientale nel Mar Baltico consiste nell’integrare la riduzione delle emissioni come elemento fondamentale nella progettazione delle navi mercantili del futuro, a prescindere dal fatto che si tratti di una gestione migliore degli scarichi, dell’introduzione di metodi di propulsione alternativi o di un utilizzo più efficiente delle tipologie di motori esistenti. Non sarà un compito semplice, ma se il progetto SHEBA potrà fornire un’indicazione della forza della cooperazione internazionale saremo sulla strada giusta.

Dott. Anders Tengberg, Consulente Scientifico e Responsabile di Prodotto, Aanderaa

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