Εκπομπές ρύπων
Οι εκπομπές από τις οδικές μεταφορές έχουν ιδιαίτερη σημασία, καθώς αποτελούν το σημαντικότερο ποσοστό των αέριων ρύπων που εκπέμπονται από το σύνολο των μεταφορικών.
Έχει αποδειχτεί ότι στα μεγάλα αστικά συγκροτήματα οι εκπομπές από την οδική κυκλοφορία είναι ο κύριος παράγοντας δημιουργίας της φωτοχημικής αιθαλομίχλης (το γνωστό «νέφος») έναντι του συνόλου των άλλων πηγών (βιομηχανίας και κεντρικής θέρμανσης), σε συνδυασμό βέβαια με τις κατάλληλες μετεωρολογικές συνθήκες.
Η εμφάνιση της φωτοχημικής αιθαλομίχλης συνδέθηκε με την άνοδο του βιοτικού επιπέδου και την επακόλουθη διάδοση της χρήσης του αυτοκινήτου. Ήδη από τη δεκαετία του ’80, όταν έγινε πλέον ευρέως αποδεκτή η πολύ σημαντική συνεισφορά των τροχοφόρων στη δημιουργία «νέφους», έχουν γίνει πολλές προσπάθειες περιορισμού της ρύπανσης από την οδική κυκλοφορία. Έως σήμερα, η κατασκευή έργων διευκόλυνσης της κυκλοφορίας και η εφαρμογή κυκλοφοριακών μέτρων στις μεγάλες πόλεις απέφεραν μόνο μικρής χωρικής και χρονικής εμβέλειας βελτιώσεις και, συνεπώς, δεν μπόρεσαν να δώσουν λύση στο πρόβλημα. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια μεγάλη πρόοδος έχει συντελεστεί στην τεχνολογία των κινητήρων των οχημάτων με στόχο τη μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων. Η προσπάθεια λοιπόν λύσης του προβλήματος έχει επικεντρωθεί, όπως εξάλλου προβλέπεται και από τις αντίστοιχες ευρωπαϊκές οδηγίες, στην ανάπτυξη και εξέλιξη των αντιρυπαντικής τεχνολογίας κινητήρων αλλά και στη διαφοροποίηση της σύστασης των καυσίμων και τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων (π.χ. φυσικό αέριο).
H διαχρονική εξέλιξη στις εκπομπές των αέριων ρύπων
Για τη διαμόρφωση μιας ολοκληρωμένης εικόνας σχετικά με τις ποσότητες των εκπεμπόμενων ρύπων και τις πηγές από τις οποίες αυτές προέρχονται, είναι χρήσιμη η παρακολούθηση της εξέλιξης των εκπομπών μέσα στο χρόνο και ο προσδιορισμός της συμβολής της κάθε πηγής στη συνολική ρύπανση.
Το Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε., κατανοώντας την αναγκαιότητα ύπαρξης μιας βάσης δεδομένων που να περιέχει τις εκπομπές σε εθνικό επίπεδο από όλες τις μεταφορές, ανέθεσε και έχει στη διάθεσή του, στο πλαίσιο του έργου «Απογραφή και Έλεγχος Αερίων Εκπομπών από Μεταφορικά Μέσα», ένα ολοκληρωμένο σύστημα απογραφής και υπολογισμού αέριων εκπομπών από μεταφορικά μέσα. Το σύστημα αυτό διαθέτει στοιχεία με έτος αναφοράς το 1998. Τα στοιχεία των εκπομπών που παρουσιάζονται παρακάτω έχουν υπολογιστεί με την ίδια μέθοδο που εφαρμόστηκε και κατά την ανάπτυξη του παραπάνω συστήματος.
Καταρχήν παρουσιάζονται, για λόγους σύγκρισης, οι ετήσιες εκπομπές αέριων ρύπων από το σύνολο των μεταφορικών δραστηριοτήτων για το έτος 2000.
Πίνακας 1: Ετήσιες εκπομπές στην Ελλάδα από τις μεταφορές.
(t/y) NOx (t/y) NMVOC (t/y) CO (t/y) PM (t/y)
Οδικές μεταφορές 139.462 168.820 952.903 6.489
Σιδηροδρομικές μεταφορές 1.232 145 333 143
Θαλάσσιες μεταφορές 88.875 20.108 37.505 3.262
Αεροπορικές μεταφορές 2.742 807 2.785 1
Δραστηριότητες «εκτός δρόμου» 112.142 37.959 232.680 10.730
Σύνολο 344.453 227.839 1.226.206 20.624
Ο πίνακας 1 επιβεβαιώνει ότι γενικά οι εκπομπές από τις οδικές μεταφορές παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο σε σχέση με τις υπόλοιπες μεταφορικές δραστηριότητες. Πιο αναλυτικά, όπως παρουσιάζεται στα σχήματα 1-4, στις οδικές μεταφορές αποδίδεται το 40% περίπου των εκπομπών οξειδίων του αζώτου (NΟx), το 74% των εκπομπών υδρογονανθράκων (VOC), το 78% των εκπομπών μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και το 31% περίπου των εκπομπών μικροσωματιδίων (PM). Ειδικά ως προς τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου και μικροσωματιδίων, σημαντικό ρόλο παίζουν και οι «εκτός δρόμου» δραστηριότητες (π.χ. κατασκευές, μεγάλα έργα, γεωργικές εργασίες κτλ.) αλλά και οι εκπομπές από τις θαλάσσιες μεταφορές. Επισημαίνεται εδώ ότι το ειδικό βάρος των εκπομπών κάθε δραστηριότητας συνδέεται και με την επιφανειακή κατανομή τους, δηλαδή την ποσότητα των εκπομπών ανά μονάδα επιφάνειας. Έτσι, οι εκπομπές από τις εκτός δρόμου δραστηριότητες, αν και για κάποιους ρύπους είναι σημαντικές, επειδή χωρικά καλύπτουν μεγάλες γεωγραφικές περιοχές εκτιμάται ότι δεν μπορούν να επιφέρουν σημαντικές επιπτώσεις στην ποιότητα της ατμόσφαιρας. Ανάλογα ισχύουν και για τις θαλάσσιες μεταφορές. Αντίθετα, όσον αφορά τις οδικές μεταφορές, οι εκπομπές στην Αθήνα αποτελούν περίπου το 30% των συνολικών εκπομπών της χώρας, ενώ οι εκπομπές στη Θεσσαλονίκη αντιστοιχούν στο 10% των συνολικών εκπομπών. Συνεπώς, στις δύο μεγάλες πόλεις της χώρας εκπέμπεται το 40% των συνολικών εκπομπών από τις οδικές μεταφορές. Για το λόγο αυτό εκτιμάται ότι οι εκπομπές από τις οδικές μεταφορές έχουν βαρύνουσα σημασία στη διαμόρφωση των επιπέδων ρύπανσης στα αστικά κέντρα.
Στα σχήματα 5-9 παρουσιάζεται η διαχρονική εξέλιξη των εκπομπών από τις οδικές μεταφορές στο σύνολό τους και για κάθε είδος οχήματος. Oι ετήσιες εκπομπές αέριων ρύπων από το έτος 1992 έως το 2000 παρουσιάζουν γενικά αύξηση, η οποία είναι 17% για τα σωματίδια, 28% για τα οξείδια του αζώτου, 39% για τους υδρογονάνθρακες και 51% για το μονοξείδιο του άνθρακα. Πιο συγκεκριμένα, αυξητική πορεία παρουσιάζουν:
ß Οι εκπομπές οξειδίων του αζώτου των ελαφρών και βαρέων οχημάτων και των λεωφορείων.
ß Οι εκπομπές υδρογονανθράκων των ελαφρών οχημάτων και των δικύκλων.
ß Οι εκπομπές σωματιδίων των βαρέων οχημάτων και των λεωφορείων, ενώ μείωση εμφανίζουν οι εκπομπές των ταξί.
ß Οι εκπομπές μονοξειδίου του άνθρακα των ελαφρών οχημάτων, των δικύκλων και των επιβατικών οχημάτων.
Η αυξητική αυτή τάση οφείλεται κυρίως στη μεγάλη αύξηση του στόλου, η οποία αντισταθμίζει και υπερβαίνει τη μείωση των εκπομπών λόγω της εισαγωγής των νέας τεχνολογίας οχημάτων.
Στο σχήμα 10, παρουσιάζεται η συνεισφορά του κάθε είδους οχημάτων στις συνολικές εκπομπές από τις οδικές μεταφορές κατά το έτος 2000. Πιο αναλυτικά: Στις εκπομπές οξειδίων του αζώτου συνεισφέρουν με 41% επί του συνόλου τα βαρέα οχήματα και 13% τα λεωφορεία (αστικά και λοιπά), ενώ τα επιβατικά οχήματα (Ε.Ι.Χ.) ευθύνονται για το 30% των συνολικών εκπομπών. Ως προς τις εκπομπές υδρογονανθράκων, η συνεισφορά των Ε.Ι.Χ. είναι 35%, αλλά ακόμη μεγαλύτερη είναι η συνεισφορά των δικύκλων, με ποσοστό 36%. Σχετικά με το μονοξείδιο του άνθρακα, περίπου των 50% των συνολικών εκπομπών αποδίδεται στα Ε.Ι.Χ., ενώ συνεισφέρουν και τα δίκυκλα και τα ελαφρά οχήματα με ίσα ποσοστά (23% περίπου). Τέλος, ως προς τα σωματίδια ευθύνονται κυρίως τα βαρέα οχήματα (73%) και ακολουθούν τα λεωφορεία (16% περίπου), ενώ τα ελαφρά οχήματα και τα ταξί συνεισφέρουν με μικρότερα ποσοστά (6% περίπου).
Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις εκπομπές οξειδίων του αζώτου και υδρογονανθράκων λόγω του σημαντικού ρόλου τους στο σχηματισμό της φωτοχημικής αιθαλομίχλης (νέφος). Επίσης ιδιαίτερη σπουδαιότητα αποδίδει η Ευρωπαϊκή Ένωση στα μικροσωματίδια, ως ρύπο με σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων. Επισημαίνεται η σημαντική συνεισφορά των βαρέων οχημάτων στις εκπομπές των οξειδίων του αζώτου και σωματιδίων και η αντίστοιχα σημαντική συνεισφορά των δικύκλων στις εκπομπές υδρογονανθράκων. Επιπροσθέτως, στην παγκόσμια επιστημονική κοινότητα διεξάγεται σήμερα μια μεγάλη συζήτηση ως προς τις εκπομπές σωματιδίων από τα βενζινοκίνητα οχήματα αλλά και από τα δίχρονα δίκυκλα. Ωστόσο, επικρατεί ασάφεια ως προς τη συνεισφορά αυτών των οχημάτων στις συνολικές εκπομπές, καθώς επίσης και ως προς τη συνεισφορά άλλων πηγών και μηχανισμών στα απαντώμενα στην ατμόσφαιρα επίπεδα σωματιδίων. Βάσει των παραπάνω συνάγεται ότι η όποια στρατηγική περιορισμού των εκπομπών θα πρέπει να περιλαμβάνει εκτός των Ε.Ι.Χ. και τα βαρέα οχήματα αλλά και τα δίκυκλα.
Συμπεραίνεται, λοιπόν, ότι οι κύριοι υπεύθυνοι για τις εκπομπές από την οδική κυκλοφορία είναι τα Ε.Ι.Χ., τα βαρέα οχήματα και οι μοτοσικλέτες. Ας δούμε στη συνέχεια ποια μπορεί να είναι η διαφοροποίηση στα επίπεδα των εκπομπών με την ανανέωση του υφιστάμενου στόλου.
Εκπομπές επιβατικών οχημάτων ιδιωτικής χρήσης
Στην Ελλάδα, σήμερα, κυκλοφορούν ακόμη πλέον του 1.000.000 συμβατικά οχήματα, ενώ λίγο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των κυκλοφορούντων καταλυτικών οχημάτων. Η ηλικία των συμβατικών οχημάτων κατά μέσο όρο υπερβαίνει τη 15ετία. Στο σχήμα 11 παρουσιάζονται ενδεικτικά οι εκπομπές για ένα τελευταίου τύπου συμβατικό Ε.Ι.Χ. (κυκλοφορίας 1985-1992), για ένα καταλυτικό όχημα που κυκλοφορεί στην Ελλάδα από το 1996 (Euro II), για ένα καταλυτικό όχημα που κυκλοφορεί στην Ελλάδα από το 2000 (Euro III) και για ένα καταλυτικό όχημα που πρόκειται να κυκλοφορήσει από το 2005 (Euro IV). Η μείωση των εκπομπών για τα νέας τεχνολογίας οχήματα είναι πραγματικά εντυπωσιακή και κυμαίνεται για ένα όχημα τύπου Euro IV από 89% για το CO έως 96,8% για τα NOx και 99,6% για τα VOC. Αξίζει να σημειωθεί ότι η σύγκριση με παλαιότερης τεχνολογίας συμβατικά οχήματα θα οδηγούσε σε ακόμη πιο θεαματικά αποτελέσματα.
Με βάση τις παραπάνω εκπομπές και τη συντηρητική παραδοχή ότι στο σύνολό τους τα συμβατικά οχήματα δεν είναι παλαιότερα του τύπου ECE 15-04 και επίσης ότι τα συμβατικά οχήματα διανύουν ετησίως κατά πολύ λιγότερα χιλιόμετρα (περίπου 7.000 χλμ.) από ένα αντίστοιχο καταλυτικό (το οποίο υπολογίζεται ότι διανύει περί τα 12.000 χλμ.), προκύπτει ότι τα συμβατικά ευθύνονται για το 66% των ετήσιων εκπομπών μονοξειδίου του άνθρακα από τα Ε.Ι.Χ. οχήματα, το 80% των εκπομπών οξειδίων του αζώτου και το 90% των εκπομπών υδρογονανθράκων. Με άλλα λόγια, εάν το σύνολο του στόλου των Ε.Ι.Χ. οχημάτων αποτελούσαν σήμερα μόνο καταλυτικά οχήματα, οι συνολικές εκπομπές από τα Ε.Ι.Χ. θα παρουσίαζαν μείωση περίπου 45% στο CO, 65% στα ΝΟx και 85% στα VOC.
Εκπομπές βαρέων οχημάτων και λεωφορείων
Στα σχήματα 12 και 13 παρουσιάζονται οι μέσες σταθμισμένες εκπομπές ανά χιλιόμετρο ενός βαρέως οχήματος και ενός λεωφορείου, αντιπροσωπευτικών του στόλου των βαρέων και των λεωφορείων στην Ελλάδα, συγκριτικά με αντίστοιχα οχήματα νεότερης τεχνολογίας.
Είναι πραγματικά εντυπωσιακή η μείωση των εκπομπών με την εξέλιξη της τεχνολογίας, η οποία για όλους τους ρύπους υπερβαίνει σημαντικά το ποσοστό του 50% για τα νεότερης τεχνολογίας οχήματα (2000 και μεταγενέστερα). Ιδιαίτερη επισήμανση αξίζει η θεαματική μείωση των σωματιδιακών εκπομπών.
Βάσει των παραπάνω συνάγεται ότι αναμένεται σημαντική βελτίωση στα επίπεδα τόσο των εκπομπών οξειδίων του αζώτου όσο και των σωματιδίων, με την προϋπόθεση ότι τα παλαιότερης τεχνολογίας οχήματα θα αντικατασταθούν με νεότερα αντιρυπαντικής τεχνολογίας. Πιο συγκεκριμένα, υπολογίστηκαν οι εκπομπές στην περίπτωση που το 75% των συμβατικών οχημάτων αντικαθίσταται με νεότερης τεχνολογίας οχήματα (Euro II, III και IV).
Τα αποτελέσματα των υπολογισμών παρουσιάζονται στους πίνακες 2 και 3. Γενικά, οι μειώσεις για όλους τους ρύπους όσον αφορά τα βαρέα οχήματα υπερβαίνουν το 30%, με σημαντικότερη μέση μείωση αυτή στις εκπομπές σωματιδίων (άνω του 50%). Ανάλογες είναι οι μειώσεις και στα λεωφορεία.
Πίνακας 2: Συνολικές ετήσιες εκπομπές από τα βαρέα οχήματα: Εκτίμηση για το έτος 2007 χωρίς τη λήψη μέτρων (μηδενικό σενάριο) και για ένα εναλλακτικό σενάριο.
(t/y) CO VOC NOx PM
2007 23.644 13.666 65.574 3.946
2007 Σενάριο A 14.110 9.342 39.140 1.899
Mείωση (%) -40% -32% -40% -52%
Πίνακας 3: Συνολικές ετήσιες εκπομπές από τα λεωφορεία: Εκτίμηση για το 2007 χωρίς τη λήψη μέτρων (μηδενικό σενάριο) και για ένα εναλλακτικό σενάριο.
(t/y) CO VOC NOx PM
2007 3.287 2.082 20.092 688
2007 Σενάριο A 2.184 1.519 13.404 398
Μείωση (%) -34% -27% -33% -42%
Εκπομπές δικύκλων
Όπως προαναφέρθηκε, η συνεισφορά των δικύκλων είναι σημαντική στις εκπομπές VOC, ενώ υπάρχουν βάσιμες ενδείξεις για σημαντικές εκπομπές σωματιδίων από τα δίχρονα δίκυκλα. Ως προς τα σωματίδια δεν υπάρχουν ακόμη στοιχεία προκειμένου να εκτιμηθούν ποσοτικά οι εκπομπές τους.
Ως προς τις εκπομπές VOC, εκτιμάται ότι με την ανανέωση του στόλου των συμβατικών δικύκλων με άλλα νέας τεχνολογίας αναμένεται σημαντικότατη μείωση στις εκπομπές υδρογονανθράκων, η οποία μπορεί να φτάσει το 63% εφόσον αντικατασταθεί το σύνολο του στόλου. Μια πιο ρεαλιστική προσέγγιση, αντικατάστασης του 30% του στόλου, θα οδηγήσει σε μείωση 20% επί των εκπομπών. Αυτό σημαίνει ότι το σύνολο των εκπομπών υδρογονανθράκων από τις οδικές μεταφορές θα μειωθεί κατά 7% περίπου.
Eν κατακλείδι…
• Στις οδικές μεταφορές αποδίδεται το 40% περίπου των εκπομπών οξειδίων του αζώτου (NΟx), το 74% των εκπομπών υδρογονανθράκων (VOC), το 78% των εκπομπών μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και το 31% περίπου των εκπομπών μικροσωματιδίων (PM) από το σύνολο των μεταφορικών δραστηριοτήτων.
• Οι εκπομπές από την οδική κυκλοφορία στην Αθήνα αποτελούν περίπου το 30% των συνολικών εκπομπών της χώρας, ενώ οι αντίστοιχες εκπομπές στη Θεσσαλονίκη αντιστοιχούν στο 10% των συνολικών εκπομπών, συνεπώς στις δύο μεγάλες πόλεις της χώρας εκπέμπεται το 40% των συνολικών εκπομπών από τις οδικές μεταφορές.
• Οι ετήσιες εκπομπές αέριων ρύπων από την οδική κυκλοφορία από το έτος 1992 έως το 2000 παρουσιάζουν γενικά αύξηση η οποία είναι 17% για τα σωματίδια, 28% για τα οξείδια του αζώτου, 39% για τους υδρογονάνθρακες και 51% για το μονοξείδιο του άνθρακα. Η αυξητική αυτή τάση οφείλεται κυρίως στη μεγάλη αύξηση του στόλου, η οποία αντισταθμίζει και υπερβαίνει τη μείωση των εκπομπών λόγω της εισαγωγής των νέας τεχνολογίας οχημάτων.
• Στις εκπομπές οξειδίων του αζώτου συνεισφέρουν με 41% επί του συνόλου τα βαρέα οχήματα και 13% τα λεωφορεία (αστικά και λοιπά), ενώ τα επιβατικά οχήματα (Ε.Ι.Χ.) ευθύνονται για το 30% των συνολικών εκπομπών. Ως προς τις εκπομπές υδρογονανθράκων, η συνεισφορά των Ε.Ι.Χ. είναι 35%, αλλά ακόμη μεγαλύτερη είναι η συνεισφορά των δικύκλων, με ποσοστό 36%. Σχετικά με το μονοξείδιο του άνθρακα, περίπου το 50% των συνολικών εκπομπών αποδίδεται στα Ε.Ι.Χ., ενώ συνεισφέρουν και τα δίκυκλα και τα ελαφρά οχήματα με ίσα ποσοστά (23% περίπου). Τέλος, ως προς τα σωματίδια ευθύνονται κυρίως τα βαρέα οχήματα (73%) και ακολουθούν τα λεωφορεία (16% περίπου), ενώ τα ελαφρά οχήματα και τα ταξί συνεισφέρουν με μικρότερα ποσοστά (6% περίπου).
• Η μείωση των εκπομπών για τα νέας τεχνολογίας οχήματα είναι πραγματικά εντυπωσιακή και κυμαίνεται για ένα όχημα τύπου Euro IV από 89% για το CO έως 96,8% για τα NOx και 99,6% για τα VOC.
• Τα συμβατικά ευθύνονται για το 66% των ετήσιων εκπομπών μονοξειδίου του άνθρακα από τα Ε.Ι.Χ. οχήματα, το 80% των εκπομπών οξειδίων του αζώτου και το 90% των εκπομπών υδρογονανθράκων. Με άλλα λόγια, εάν το σύνολο του στόλου των Ε.Ι.Χ. οχημάτων αποτελούσαν σήμερα καταλυτικά οχήματα, οι συνολικές εκπομπές από τα Ε.Ι.Χ. θα παρουσίαζαν μείωση περίπου 45% στο CO, 65% στα ΝΟx και 85% στα VOC.
• Σχετικά με τις εκπομπές από βαρέα οχήματα και λεωφορεία, είναι πραγματικά εντυπωσιακή η μείωση των εκπομπών με την εξέλιξη της τεχνολογίας, η οποία για όλους τους ρύπους υπερβαίνει σημαντικά το ποσοστό του 50% για τα νεότερης τεχνολογίας οχήματα (2000 και μεταγενέστερα), ενώ θεαματική είναι και η μείωση των σωματιδιακών εκπομπών.
• Εκτιμάται ότι με την ανανέωση του στόλου των συμβατικών δικύκλων με άλλα, νέας τεχνολογίας, θα προκύψει σημαντικότατη μείωση στις εκπομπές υδρογονανθράκων, η οποία μπορεί να φτάσει το 63% εφόσον αντικατασταθεί το σύνολο του στόλου.