Indsendt af
Syddansk Universitet
Resumé
Invasive arter spredes primært via ballastvand fra skibe. De økonomiske og økologiske omkostninger er enorme, og derfor kræver FN og USA fra 2013, at alle skibe, der benytter ballastvand, anvender et typegodkendt behandlingssystem.
Ca. 70.000 fartøjer skal installere systemer til en anslået værdi på 200-300 milliarder kroner. De aktuelt godkendte anlæg bruger især teknologier udviklet til vandrensning, og hele området er i sin teknologiske vorden.
Der er et stort potentiale mht. forbedring af energi- og behandlingseffektivitet og måling af behandlingseffekt. Danmarks spidskompetencer indenfor skibsfart, pumpe- og vandrensningsteknologi, maskinfremstilling og analyseudstyr bør udnyttes til at få del i de meget store investeringer, der venter- også danske - rederier.
Udfordring og muligheder
Udfordringer:
De globale omkostninger forårsaget af invasive arter skønnes at være mere end 1400 milliarder US $ om året. En af de vigtigste kilder til spredning af invasive arter er ballastvand fra skibe, som udgør den alvorligste, akutte trussel mod akvatiske økosystemer.
Et eksempel er den østamerikanske ribbegople (dræbergoplen), der blev udledt i Sortehavet med ballastvand og efterfølgende ødelagde hele fiskeriet efter bl.a. ansjos. I danske farvande kan foruden dræbergoplen nævnes den japanske koldtvandsalge Chatonella sp., der blomstrede op under den kolde vinter 2010/2011 og dræbte en stor del af den danske havørredbestand samt den indslæbte sortmundede kutling fra Sortehavet, som allerede har reduceret rejebestanden i de indre danske farvande betydeligt.
Udfordringerne med den påbegyndte implementering af de internationale krav til ballastvandsudledning er todelt. Dels den tekniske udfordring ved miljøvenlig rensning af enorme mængder vand pr. tidsenhed (mere end 5000 m3 ballastvand pr. time for større skibe) for organismer som alger og plankton.
Kravene er at vandet indeholder mindre end 10 levedygtige organismer/m3 større end 50 µm, mindre end 10 levedygtige organismer/mm3 mellem 50 og 10 µm - foruden specifikke krav om et maksimalt antal af visse bakterier. Den anden del af udfordringen ligger i verificeringen af behandlingseffekten, hvor ganske få levedygtige organismer skal kunne detekteres i de meget store mængder vand.
Muligheder:
Energiforbruget og effektiviteten af de aktuelt godkendte anlæg til behandling af ballastvand kan forbedres afgørende.
Anlæggene bruger teknologier eller kombinationer af teknologier, der primært er udviklet til vandrensning og er ikke i stand til at håndtere mange typer af ballastvand. F.eks. vand med mange alger, mudret vand og ferskvand.
På valideringssiden er de eksisterende metoder (der benytter farvestoffer) til dokumentation af effekten af ballastvandsbehandling upræcise, arbejdskrævende og afhængig af højt specialiseret personale. Der er derfor et akut behov for udvikling af mere følsomme, robuste og generelle metoder til at monitere overlevende organismer i behandlet ballastvand.
Målsætning
Målsætningen er at udvikle nye mere effektive systemer til behandling af ballastvand og følsomme, enkle metoder til at verificere den biologiske effekt af behandlingen samt at begynde udviklingen af interaktivitet af behandling og verificering.
Dette skal ske ved at samle danske udviklere af behandlings-systemer (f.eks. Bawat og Desmi OG), universiteter og forskningsinstitutioner som SDU med ekspertise i økotoksikologi og DHI, der driver Danmarks eneste godkendte anlæg til test af behandlingssystemer samt udenlandske ekspertgrupper som amerikanske NEMWI-GSI, der er førende inden for behandling af ferskvand.
Samarbejde med Danmarks Rederiforening og danske rederier som A.P. Møller Mærsk skal sikre branchens feedback og overførsel af relevante forsknings-resultater til udviklings- og testfasen.
Innovationsbehov
Der skal forskes i brugen af kombinationer af kendte behandlingsteknikker som ultralyd, UV-lys og kavitation, da ny viden indikerer en kraftig synergetisk effekt, der vil kunne effektivisere rensningen. Forskning i disse områder pågår på SDU, TEK.
Desuden skal der udvikles nye teknologier til initiel rensning af vandet under op-pumpning vha. filter- eller cyklonteknologier. Dette skal ske i tæt samarbejde med danske firmaer som BAWAT og DESMI OG, der udvikler behandlingssystemer og DHI, der er certificeret af FN til at teste behandlings-systemerne.
Den væsentligste barriere for optimering af vandbehandlingen ligger i at målingen af behandlingseffektiviteten med de nuværende metoder foregår efterfølgende på land vha. højt specialiseret personale.
Forskning i, og udvikling af, in-line målinger vha. NIR (near infrared spectroscopy), som det kendes fra foder- og mejeriindustrien, vil kunne give et afgørende gennembrud. Et generelt mål for overlevelse uanset art kunne være forholdet mellem DNA (mængden af liv) og ATP (mængden af livsenergi).
Teknikken NIR benyttes allerede til at måle ATP i kød som mål for kødets alder og skal undersøges i sammenhæng med ballastvand.
Barrierer:
Det er mange, og vidt forskellige grene af det akademiske miljø og erhvervslivet, der skal samarbejde for at få den ønskede synergi i udviklingen af teknologierne til behandling og verificering af ballastvand. Et så komplekst samarbejde vil være svært at starte og koordinere uden et offentligt støttet projekt.
De danske forudsætninger
Danmark er førende indenfor skibsfart, maritim teknologi, maskinfremstilling, vandrensning, pumpe- og filtreringsteknologi, industrielt analyseudstyr samt miljøanalyser. Dette nye, meget store og blivende forretningsområde ligger helt unikt til en kombination af danske spidskompetencer.
Der er akut behov for specialisering af dette nye felt indenfor vandrensning fordi den nuværende teknologi ikke kan løse en række problematikker optimalt: På både nye og eksisterende skibe vil pladsen til systemerne være meget begrænset, mængden af vand, der skal behandles er enorm og den mulige energitilførsel er begrænset.
For at minimere energiforbruget og mængden af fremmede organismer som lukkes ud i miljøet er det afgørende, at der udvikles metoder til at måle behandlingseffektiviteten ombord hvilket kræver forskning som er tæt koordineret med udviklerne af behandlingssystemerne.
Effekter og potentialer
De nye krav om behandling af ballastvand udstedt af FN og USA får stor økonomisk betydning for hele rederierhvervet med forventede investeringer i omegnen af 200-300 milliarder kroner de næste år.
Danske rederier fragter ca. 10 % af verdenshandlen, og for at sikre dansk konkurrenceevne inden for et stort kommende marked bør forskning i og udvikling af behandlingsteknologier og metoder til vurdering af behandlingseffekt prioriteres højt.
En velorganiseret satsning indenfor området vil kunne initiere en blivende dansk eksport af teknologi og serviceydelser i milliardklassen, samtidig med at danske rederier vil være i front med energieffektive løsninger, der vil øge konkurrenceevnen og skabe investeringer og både industrielle- og højteknologiske arbejdspladser i DK.