Cum funcționează sistemele de apă de balast

Un sistem de apă de balast este esențial pentru funcționarea în siguranță a unei nave, dar funcționarea acestor sisteme provoacă amenințări semnificative pentru mediu și economia locală.

Ce este un sistem de apă de balast?

Un sistem de apă de balast permite unei nave să pompeze apa în și în afara rezervoarelor foarte mari pentru a compensa schimbarea încărcăturii de marfă, a condițiilor de tiraj superficial sau a intemperiilor.

• Capacitatea rezervoarelor de apă de balast ar putea fi de milioane de galoane pe un vas mare. Acest lucru permite navelor să poarte o sarcină ușoară sau grea, menținând în același timp condiții de flotabilitate și manipulare ideale.
• O navă poate descărca toate rezervoarele de apă de balast pentru a trece pe o zonă superficială sau tancuri înainte pentru a ridica arcul în mările deschise.
• Componentele fizice ale sistemului includ; prize de apă brută, filtre de filtrare mari și mici, pompe, conducte de distribuție, rezervoare de apă de balast, sistem de tratare, sistem de evacuare și toate supapele, senzorii și controalele pentru a conduce echipamentul.

Specii invazive în apele de balast

Speciile invazive reprezintă o amenințare semnificativă pentru ecosistemele și economiile zonelor afectate. Cercetătorii consideră că aproximativ o treime din toate plantele și animalele invazive documentate sunt capabile să călătorească în rezervoarele de apă balast ale navelor.

• Mușchii zebra au fost introduși în Lacul Saint Clair în 1988, când o navă a golit apa de balast în Sistemul Marilor Lacuri. Marile Lacuri dețin aproape douăzeci la sută din apa de suprafață proaspătă a pământului într-un sistem de bazin. Midiile non-autohtone au eliminat soiurile autohtone odată folosite de industrie și au provocat pagube estimate la 7 miliarde de dolari (SUA) prin încrustarea sau înfundarea echipamentelor subacvatice esențiale pentru activitățile industriale și recreative..
• Lamprey de mare și puful de apă spinoasă sunt organisme care se hrănesc cu pește gazdă sau concurează cu pești tineri pentru hrană. Multe specii de pești afectați de aceste specii invazive au o valoare comercială sau sportivă semnificativă. Aceste animale și altele pot trăi în apă dulce sau sărată și se pot răspândi în căile navigabile interioare din porturile saline și porturile.
• Plantele pot călători, de asemenea, pe distanțe lungi în apa de balast. Milfoil eurasiatic este o plantă de suprafață care poate înfunda echipamentele și poate descuraja recreerea acolo unde formează rogojini groase. Milfoil eurasiatic a fost introdus în Statele Unite în anii 40. Deoarece planta poate produce colonii mari dintr-un singur fragment mic, este probabil ca planta să fie introdusă în apa de balast a unei nave.

Rezolvarea problemelor cu apa de balast

Ani de zile amatori și cercetători profesioniști au experimentat cu o serie uriașă de arme pentru a combate speciile invazive din apa de balast a unei nave. Cea mai mare parte a dificultății se datorează faptului că volumele uriașe de apă trebuie tratate într-o perioadă de timp rezonabil de scurtă. Multe sisteme terestre pentru tratarea aprovizionărilor publice necesită multe ore sau zile pentru a trece apa prin sistemele lor de tratare.

Pe de altă parte, o navă trebuie să poată descărca apa de balast cât de repede este încărcată marfa. În situații de urgență, rezervoarele de balast trebuie să se golească cât mai repede. O trecere rapidă prin majoritatea sistemelor de tratare a apei de balast nu este suficientă pentru a ucide toate organismele care pot fi prezente.

Soluții și deficiențe de tratare a apei de balast

• Fără reguli de descărcare sau schimb de balast: Dreptul internațional, național și local reglementează evacuarea apei de balast. Unele zone necesită sigilarea rezervoarelor de balast, în timp ce altele permit schimbarea balastului. Schimbul de balast permite rezervoarelor să fie umplute cu ape locale. Este posibil ca rezervoarele de balast sigilate să fie golite în situații de urgență, iar schimbul este împiedicat de faptul că apele străine trebuie evacuate în imediata apropiere a zonei sensibile pentru ca navele să funcționeze în siguranță.
• Filtre mecanice: Filtrele care sunt suficient de fine pentru a îndepărta micile imature mici și ouăle din speciile invazive se înfundă rapid și necesită o întreținere constantă.
• Tratament termal: Ideea este să încălziți apa de balast pentru a ucide orice organism nedorit. Din păcate, încălzirea unui volum atât de mare de apă este imposibil din cauza constrângerilor de timp și energie.
• Alte tratamente energetice: Au fost încercate radiații ultraviolete, sonice și de altă natură, dar au probleme similare unui tratament termic; limitează timpul și energia.
• Tratamente chimice: Una dintre cele mai timpurii și periculoase dintre toate metodele utilizate pentru controlul speciilor invazive din apa de balast. Înălbitorul de clor și alte substanțe chimice toxice vor ucide organismele existente, dar eliberarea acestor substanțe chimice pe scara necesară pentru tratarea fiecărei nave ar atinge niveluri toxice pentru toată viața acvatică în apropierea punctelor de evacuare.

Viitorul tratării apei de balast

Cercetătorii urmăresc acest obiectiv dificil și profitabil financiar la instituțiile din întreaga lume. În 2011, o echipă și-a anunțat testarea la scară mică de succes a unui sistem de tratare a balastului în două faze care elimină organismele nedorite și produce bicarbonat de sodiu ca produs secundar.

Sistemul este supus unor teste de dimensiuni complete în Marile Lacuri. Se așteaptă ca testul pentru un sistem scalabil să funcționeze bine. Nu este clar modul în care agențiile de reglementare din întreaga lume vor răspunde la descărcarea potențială de cantități industriale de bicarbonat de sodiu în apele lor. Bicarbonatul de sodiu este o substanță chimică comună și sigură în cantități mici, dar trebuie efectuate studii pentru a se asigura că această metodă este sigură pentru utilizare pe termen lung.