중유

Heavy fuel oil
중유의 타르상 농도

중유(HFO)는 타르와 같은 농도의 연료 오일 범주입니다.벙커 연료 또는 잔류 연료 기름으로도 알려진 HFO는 석유의 증류와 분해 과정의 결과 또는 잔류물이다.이러한 이유로 HFO는 방향족, 황 및 질소를 포함한 여러 가지 다른 화합물에 오염되어 있어 연소 시 배출물을 다른 [1]연료유에 비해 오염도가 더 높습니다.HFO는 [2][3]증류액과 같은 청정 연료원에 비해 상대적으로 비용이 저렴하기 때문에 선박 추진의 연료원으로 주로 사용됩니다.선상 HFO 선박의 사용 및 운반은 몇 가지 환경적 문제를 제기합니다. 즉, 기름 유출의 위험과 검은 탄소를 포함한 독성 화합물 및 미립자의 방출입니다.현재, 국제해사기구(IMO)[4]의 극해에서 운항하는 선박에 대한 국제규범의 일환으로 남극을 여행하는 선박의 연료원으로서 HFO의 사용이 금지되어 있다.비슷한 이유로 북극 해역에서의 HFO 금지가 현재 [5]고려되고 있다.

중유 특성

HFO는 열 및 촉매 균열과 같은 프로세스를 통해 고품질의 탄화수소를 추출한 후 남은 석유원으로 구성됩니다.따라서 HFO는 일반적으로 잔류 연료유라고도 합니다.HFO의 화학적 조성은 HFO가 종종 청정 연료와 혼합되거나 혼합되기 때문에 매우 다양합니다. 혼합 스트림에는 C에서20 C보다50 큰 탄소 수가 포함될 수 있습니다. HFO는 특정 용도에 대해 일정한 점도와 흐름 특성을 달성하기 위해 혼합됩니다.넓은 조성 스펙트럼의 결과, HFO는 가공, 물리 및 최종 사용 특성에 의해 정의된다.HFO는 또한 분해 과정의 마지막 잔여물로서 "파라핀, 사이클로파라핀, 아로마틱스, 올레핀, 아스팔텐 및 황, 산소, 질소 및/또는 유기 금속을 포함한 분자"[1]와 같은 다양한 수준의 화합물의 혼합물을 포함하고 있다.ISO 8217에 따르면 [6]HFO는 15°C에서 1010kg/m3, 50°C에서 700mm2/s(cSt)의 최대 점도를 특징으로 한다.

연소 및 대기 반응

HFO가 황 오염(질량 [6]기준 최대 5%)을 높이면 연소 반응으로 이산화황2 SO가 생성되고, 결국 대기 중에 산성비(황산 또는 HSO24)가 형성됩니다.

산성비의 형성 예:

OH + SO2 → HOSO2

HOSO2 + O2 → HO2 + SO3

SO32 + HO → HSO24[7]

그 결과 산성비의 성분인 질산3(HNO)이 형성됩니다.

HO2 + N2 + NO2 → HNO3 + HNO2

32 HNO → HNO3 + 2 NO + HO2

4NO + 3O2 + 2HO2 → 4HNO3

중유 사용 및 배송

19세기 중반 이후 HFO는 주로 해운 업계에 의해 그것의 낮은 비용 다른 모든 연료 기름에 비해 최고 30%덜 비싸고, 뿐만 아니라 질소 산화물(질소 산화물)고 IMO.[2][3]에 의해 이산화황(SO2)의 배출에 관한 두가지 이유 때문에 그 역사적으로 느슨한 규제 요건 때문에 이용되어 왔다, HFO이 있다. m단일선내에서 널리 사용되는 엔진 오일.2007년까지 국제 해양 부문에서 HFO의 전 세계 소비량에 대해 이용 가능한 데이터에 따르면 총 연료 오일 사용량은 2억 톤이며, HFO 소비량은 1억 7천 4백만 톤이다.2011년까지 국제 해운업계에 대한 연료유 판매량은 2억750만t,[8] HFO는 1억790만t으로 집계됐다.

해양 선박은 추진 목적으로 다양한 연료를 사용할 수 있으며, 이는 크게 두 가지 범주로 나뉩니다. 잔류 오일 또는 증류액입니다.HFO와 대조적으로 증류유는 원유를 정제하여 만든 석유제품으로 디젤, 등유, 냅타, 가스를 포함한다.잔류 오일은 종종 작동 및/또는 환경 성능에서 원하는 특성을 달성하기 위해 증류액과 다양한 정도로 혼합됩니다.표 1은 일반적으로 사용되는 해양 연료유 및 혼합물의 범주를 나열하고 있으며, 저황 해양 연료유를 포함한 모든 혼합물은 여전히 [3]HFO로 간주됩니다.

표 1: 해양 HFO의 종류 및 구성[3]
해상 HFO 카테고리 해양 HFO 구성
벙커 C/연료유 6호 잔류유
중간 연료유(IFO) 380 98%의 잔류유와 혼합된 증류액
중간 연료유(IFO) 180 88%의 잔류유와 혼합된 증류액
저유황 해양 연료유(HFO 유도체) 증류유/증류유 혼합액(증류유 비율)

북극 환경 문제

유조선 기름 유출로 고통받는 야생동물들.타르와 같은 HFO가 깃털에 코팅되어 끈질기게 달라붙습니다.

북극에서 HFO의 사용과 운반은 흔한 해양 산업 관행이다.2015년에는 200척 이상의 선박이 총 110만 톤의 연료를 싣고 북극 해역에 진입했으며, 북극 항해 중 소비되는 연료의 57%는 [9]HFO였다.같은 해, HFO의 수송 동향은 83만 톤으로 보고되어 2012년의 보고 40만 톤에 비해 큰 성장을 나타냈다.노르웨이 형식 승인 기관인 Det Norske Veritas(DNV GL)의 2017년 보고서에 따르면 북극의 질량별 HFO 총 연료 사용량은 75% 이상이며, 대형 선박이 주 소비자이다.지역 교통량이 증가하고 북극이 기후 변화에 대한 대응 강도가 더 높은 민감한 생태 지역으로 간주되는 점을 고려하면, HFO에 의해 야기되는 환경 위험은 이 [10]지역의 환경론자와 정부에게 우려를 제기한다.북극의 HFO에 대한 두 가지 주요 환경적 우려는 유출 또는 우발적 배출의 위험과 HFO [9][3]소비에 따른 블랙 카본의 배출이다.

중유 유출이 환경에 미치는 영향

매우 높은 점도와 높은 밀도 때문에 환경으로 방출되는 HFO는 증류액이나 기타 잔류 연료에 비해 동식물에 더 큰 위협이 됩니다.2009년 북극위원회는 북극에서의 원유 유출이 지역 해양 환경에 대한 가장 큰 위협이라고 밝혔다.HFO는 증류 및 균열 과정의 잔여물로서 다른 모든 연료에 비해 전체적인 독성이 높은 것이 특징이다.점도는 환경 파괴, 북극의 한랭한 기온으로 인해 악화되는 특성, 그리고 유화를 통한 체적 증가를 방지한다.HFO의 밀도, 지속성 및 유화 경향은 물기둥과 [9]해저 모두를 오염시킬 수 있습니다.

표 2: 해상 HFO 유출의 특성과 영향[3]
해상 HFO 카테고리 즉각적인 유출 영향 환경에 미치는 영향 청소 특성
벙커 C/연료유 6호 유화되거나 타르 볼로 형성되거나 부력을 유지하거나 해저로 가라앉을 수 있습니다. 타르와 같은 HFO의 일관성이 깃털과 모피에 부착되어 해양 동식물(저생종, 조간종, 해안종)에 장단기적으로 영향을 미칩니다. 유출의 물 회수는 제한적이며, 청소는 주로 해안선과 기름칠된 기질 교정으로 이루어집니다.
중간 연료유(IFO) 380 최초 유출량의 최대 3배까지 유화하거나 해저로 가라앉거나 부력을 유지할 수 있습니다. 스키머는 기름이 유화될 때까지 유출된 물을 회수하는 데 사용됩니다.표면에 코팅된 오일은 기판 및 침전물에서 제거하기가 어렵습니다.
중간 연료유(IFO) 180
저유황 해양 연료유(HFO 유도체) 즉각적인 유출 영향을 판단할 수 있는 지면 데이터가 없습니다.실험실 테스트에서는 환경 지속성과 유화 등 다른 HFO 혼합물과 유사한 행동을 보입니다. 제한된 정보높은 증류액 성분이 즉각적인 분산과 증발을 유발하여 초기 독성이 증가하여 IFO와 유사한 영향을 미칠 수 있습니다. 제한된 정보다른 HFO 혼합물과 유사한 영향을 미칠 수 있습니다.

2000년 이후 중유 유출 사고 이력

2000년 이후 다음과 같은 HFO 고유 유출이 발생했습니다.정보는 연도, 선박명, 방출량 및 유출 장소에 따라 정리됩니다.

중유 사용이 환경에 미치는 영향

선박 엔진의 HFO 연소는 다른 모든 연료에 비해 가장 많은 양의 흑탄소를 배출한다.해양연료의 선택은 흑탄소에 대한 선박 엔진 배출 인자의 가장 중요한 결정 요인이다.블랙 카본 배출에서 두 번째로 중요한 요인은 선박 부하 크기이며, 낮은 엔진 [12]부하로 인해 블랙 카본 배출 계수가 최대 6배까지 증가합니다.블랙 카본은 불완전 연소의 산물이며 그을음 및 미세 입자 물질(2.5μg 미만)의 성분입니다.며칠에서 일주일 정도의 짧은 대기 수명을 가지며, 일반적으로 강수 [13]시 제거된다.블랙 카본의 복사 강제력에 관한 논란이 있었지만, 지상 관측과 위성 관측의 조합에 따르면 전지구 태양 흡수량은 0.9이다.이산화 탄소 다음으로 W·m−2 그것은 두번째로 가장 중요한 기후 압입기.[14][15] 검은 탄소:알베도 어두운 그을음 예금을 통해 태양 방사능이 구름 체계에서 반사된 열의 흡수, 지구의 표면과 atmosphere,[15]을 통해 전 지구 알베도 감소snowmelt timing,[16]증가 뿐만 아니라 직접으로 d.은 snow/ice 감소시킴으로써 기후 시스템에 영향을 미치물과 [15][13]얼음의 검은 탄소 오염이 발견된 습윤 구름 알베도.흑탄소 배출 단위당 북극 표면 온도가 가장 크게 상승하는 것은 눈/얼음 알베도의 감소로 인해 북극 고유의 흑탄소 방출이 다른 [17]곳보다 더 해롭기 때문이다.

IMO와 폴라 코드

유엔의 전문기구인 국제해사기구(IMO)는 2017년 1월 1일 극해에서 운항하는 선박에 관한 국제규정(International Code for Polar Code)을 채택했다.극지법 요건은 선박오염방지협약(MARPOL)과 해상생명안전협약(SOLAS)에 따라 의무화된다.북극수칙이 다루는 두 가지 범주는 북극과 남극의 북극 [4]해역에서의 항해와 관련된 안전과 오염 예방을 포함한다.

북극에서의 HFO 운반과 사용은 극지법에 의해 금지되어 있으며, MARPOL Annex I [18]규정 43에 따라 남극에서 완전히 금지되어 있다.남극에서의 HFO 사용 및 수송 금지는 북극법 채택에 앞서 있다.제60회 회기(2010년 3월 26일)에서 해양환경보호위원회(MEPC)는 2011년에 발효된 결의안 189(60)를 채택하여 다음과[19] 같은 특성을 가진 연료를 금지했다.

(가) 15°C에서 밀도가 900kg3/m 이상인 원유
(2) 원유 이외의 기름으로, 15°C에서 900kg3/m보다 밀도가 높거나 50°C에서 180mm2/s보다 높은 운동학적 점도를 가진 것 또는
3. 역청, 타르 및 그 유화.

IMO의 해양환경보호위원회(Mean Environmental Protection Committee, MEPC)는 오염방지대응소위원회(PPR)에 제72차 및 제73차 회의에서 북극 해역에서 중유 사용과 운반 금지를 제정할 것을 명령했다.이 작업은 또한 MARPOL Annex I 규정 [18]43에 따른 HFO의 현재 정의를 고려하여 적절히 정의해야 하는 요건도 수반한다.금지의 채택은 2021년으로 예상되며,[20] 2023년까지 광범위하게 시행될 예정이다.

중유 단계적 폐지에 대한 저항

청정 북극 동맹은 북극 해역에서 HFO 사용을 반대하는 캠페인을 벌인 최초의 IMO 대표 비영리 단체입니다.그러나 2018년 8개 국가(핀란드, 독일, 아이슬란드, 네덜란드, 뉴질랜드, 노르웨이, 스웨덴 및 미국)가 북극에서 HFO의 단계적 폐지와 금지를 MEPC에 공식 제안했다.[9] [18] 이들 회원국은 이 이니셔티브를 계속 지지하고 있지만, 몇몇 국가들은 이러한 단기간에 HFO 금지에 반대하는 목소리를 내고 있다.러시아 연방은 HFO 비용이 상대적으로 낮기 때문에 해운업과 무역에 미치는 영향에 대해 우려를 표명했다.러시아는 대신 북극 해역에서 HFO의 사용과 운반을 위한 완화 조치의 개발과 이행을 제안했다.캐나다와 마셜 제도는 북극 공동체(즉, 멀리 떨어진 원주민 인구)와 [5]경제에 미칠 수 있는 영향을 강조하면서 유사한 주장을 제시했다.

우려와 반발을 잠재우기 위해 PPR 소위원회는 2019년 2월 제6차 회의에서 2020년 제7차 PPR 회의에서 최종 확정될 HFO의 '영향 분석 방법론 초안'을 개발했다.방법론의 목적은 북극 원주민 지역사회 및 기타 지역사회에 미치는 경제적, 사회적 영향에 따라 금지를 평가하고, 지역 생태계에 대한 예상 편익을 측정하고,[21] 금지에 의해 긍정 또는 부정적으로 영향을 받을 수 있는 다른 요인을 고려하는 것이다.

레퍼런스

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