Bekæmp oliekatastrofer med en tændstik

Danske og norske forskere har i fællesskab udført lovende storskala-forsøg med afbrænding af olieforurening ved Svalbard og her i Barentshavet, 2009. (Foto: SINTEF)

Billeder af olieindsmurte pelikaner og vrede fiskere har domineret nyhedsstrømmen, siden olieboreplatformen Deep Water Horizon eksploderede i Den Mexicanske Golf den 22. april 2010.

Men hvad, hvis det var billeder af olieindsmurte isbjørne og sæler, der ramte os i nyhederne?

Grønland håber på et olieeventyr, og den globale opvarmning gør det lettere at besejle de arktiske farvande - med andre ord - en oliekatastrofe i de arktiske områder er en trussel, der må tages alvorligt. 

Nu viser den nyeste forskning, at olieforurening i kolde og isfyldte farvande kan fjernes effektivt ved at sætte ild til olien.

Olieforurening i arktiske havområder er særlig kritisk, fordi havis, dårlig infrastruktur, et koldt og råt klima samt mørke store dele af året gør det meget vanskeligt at fjerne olie spildt på havet.

Ny metode tegner lovende 

VIDSTE DU

I beredskabsplanen for Grønland beskrives, at det udstyr, som eksisterer i 12 byer langs kysten, hvert sted er dimensioneret til 20.000 liter olie.   Til sammenligning blev der i forbindelse med Exxon Valdez-ulykken i Alaska i 1989 spildt næsten 41 millioner liter.   I Den Mexicanske Golf svinger ekspertskøn om det daglige olieudslip mellem 800.000 liter til op mod 12 mio. liter dagligt i de mest pessimistiske vurderinger.

Center for Arktisk Teknologi (ARTEK) og Center for Energy Resources (CERE) på Danmarks Tekniske Universitet har sammen med forskningsstiftelsen SINTEF fra Norge arbejdet med en særlig oprensningsmetode.

Metoden er at sætte ild til olien og på den måde direkte fjerne olieforureningen fra havoverfladen. Formålet med forskningsarbejdet har været at finde ud af, i hvilke situationer metoden kan benyttes.

Og resultaterne ser meget lovende ud, og det er håbet, at metoden vil kunne indgå i Grønlands olieberedskab fremover.

Forskerne vurderer, at afbrænding i flere situationer kan være det eneste realistiske modtræk mod den olieulykke i Arktis, som ingen bryder sig om at forestille sig.

Sådan tackles oliespild i ishavet

For at reagere effektivt på et oliespild kræves bl.a. kendskab til typen af olie som er spildt, hvor længe olien har været på havet, hvor den driver hen - og sidst men ikke mindst kræver det adgang til det rigtige udstyr på det rigtige sted og at man er i stand til anvende det.

Ud over de traditionelle metoder til at oprense olie (se boks), som har begrænset anvendelse i arktiske områder med is, er afbrænding af olie på spildstedet ved at finde fodfæste som anerkendt olieberedskabsteknologi.

Når det lykkes at antænde olien - typisk med en ukrudtsbrænder eller en plasticpose med fortykket benzin eller råolie - er metoden meget effektiv. I mange tilfælde fjernes over 90 % af olien.

I 1989 efter Exxon Valdez-ulykken i Alaska blev der gjort forsøg med at brænde dele af den spildte olie. Mellem 57.000 og 114.000 liter blev brændt med høj effektivitet.  (Foto: Wikipedia Commons)

Afbrænding benævnes ofte som den mest lovende oprensningsmetode for isfyldte arktiske farvande.

Det skyldes, at isen holder olien samlet, og at olien omdannes langsommere i det kolde vand, hvilket er fordelagtigt, hvis man vil brænde den af.

Olien forandrer sig nemlig, når den ligger på havets overflade - man siger, at den forvitrer.

Forvitringen er afhængig af olietype, vejr (temperatur, vind og bølger osv.) og tid. Helt konkret dækker betegnelsen forvitring over, at de lette forbindelser i olien fordamper, olien spreder sig, den optager vand, noget af

olien blandes med vandet under olien, og med tiden nedbrydes olien. Forvitring af olie i Nordsøen vil gå hurtigere end forvitring af olie i Arktis, især hvis der er isflager på havet.

Hvis man vil brænde olien af må disse forvitringsprocesser ikke være for fremskredne. Det er med andre ord lettere at afbrænde en olie, der ikke er spredt ud til et tyndt lag, ikke har mistet de lettere komponenter og ikke optaget for meget vand.

Resultater fra afbrænding

Det dansk-norske forskerteam har arbejdet med olieafbrænding de seneste par år.

VIDSTE DU

Den grønlandske oliejagt begyndte i 1970'erne med 5 boringer i Vestgrønland. Desværre skuffede boringerne.   Men Grønland håber stadig på et olieeventyr.   US Geological Survey har opstillet forventninger om store olie- og gasfelter i Grønland og Arktis - herunder eksempelvis 90 milliarder tønder olie i Arktis.   Indtil videre er der givet 13 undersøgelseslicenser for havområderne ud for Disko og Nuussuaq i Vestgrønland, og nye licensrunder er sat i gang i områderne ved Baffinbugten og Grønlandshavet. I sommeren 2010 lægges op til de første boringer.

Hovedformålet med forskningen har været at undersøge, hvor længe det er muligt at brænde olien efter et oliespild har fundet sted.

Det er gjort ved en lang række brændeforsøg med en bred vifte af olier med forskellig forvitringsgrad. Forsøgene er hovedsagligt udført i laboratoriet, men nogle enkelte større forsøg er også udført i felten - ved Svalbard og i Barentshavet.

Resultaterne fra forsøgene viser, at tidsrammen for at benytte metoden varierer fra olietype til olietype, efter graden af forvitring, og hvor meget is der er på havet. Resultater har vist mellem 1 time og 5 dage.

Der forestår dog en del arbejde før metoden kan blive et operativt værktøj, som kan indgå i et olieberedskab. På trods af dette er metoden allerede benyttet i forbindelse med større olieulykker.

Senest i forbindelse med Deep Water Horizon-ulykken i den Mexicanske Golf. Her er 275 kontrollerede afbrændinger foretaget med succes, hvilket har fjernet omkring 38 millioner liter olie.

Flydespærren kan man i ideelle tilfælde undgå at bruge, hvor der er is, fordi isen kan have samme effekt og samle olien.

 

Metoder til at fjerne oliespild  Et moderne olieberedskab kræver, at man hurtigt og effektivt kan sætte ind overfor forureningen, helst inden for nogle timer eller få dage, hvis det skal nytte noget. Det er samtidig vigtigt, at der i beredskabet er en hel værktøjskasse med forskellige metoder, så den bedst mulige anvendes i en given situation. Der findes i dag en række forskellige metoder til at fjerne spildt olie fra havet. De tre traditionelle metoder, som indgår i olieberedskabet, er mekanisk oprensning, kemisk dispergering og biologisk nedbrydning. Mekanisk oprensning bygger på en metode, hvor olien samles på havoverfladen med flydespærrer og med såkaldte skimmere pumpes til en tank f.eks. på et skib. Trods anvendt i mange år, lader metoden stadig meget tilbage at ønske - især med hensyn til at optimere flydespærrerne og øge effektiviteten af skimmerne. Mekanisk oprensning har endvidere begrænset potentiale under arktiske forhold, især når der er is i vandet. Kemisk dispergering er en metode, hvor olien ad kemisk vej fjernes fra havoverfladen. Dette kan bl.a. gøres ved at udsprede et stof, som får olien til at opløses i små dråber i vandet. Metoden kan stadig udvikles, således at mere miljøvenlige kemikalier benyttes og udspredningen af dispergeringsmidlet sker mere effektivt. Som med mekanisk oprensning har denne metode pt. begrænset potentiale i isfyldte farvande. Biologisk nedbrydning er en af de vigtigste processer til at fjerne olieforurening, da mikroorganismer over tid nedbryder olien. I nogle tilfælde tilsætter man produkter, der stimulerer disse processer - men i hovedsagen handler biologisk nedbrydning om at lade naturen gå sin gang!

Reference og links

Summary rapporten for det store projekt: Sørstrøm, S.E., P.J. Brandvik, I. Buist, P. Daling, D. Dickens, L.G. Faksness, S. Potter, J. Fritt-Rasmussen and I. Singsaas, Joint Industry Programme on Oil Spill Contingency for Arctic and Ice-Covered Waters, Summary Report, Oil in ice JIP, SINTEF Materials and Chemistry, Marine Environmental Technology, Report no 32, pp. 40, 2010. Kan rekvireres hos SINTEF.  Brandvik, P.J, J. Fritt-Rasmussen, R.Danilof, and F. Leirvik: "Using a small-scale laboratory burning cell to measure ignitability for in-situ burning of oil spills as a function of weathering". In Proceedings of the Thirty-third AMOP Technical Seminar on Environmental Contamination and Response, Environment Canada, Ottawa, Ontario, 2010. Skal rekvireres hos Environment Canada  Fritt-Rasmussen, J. and P.J. Brandvik: "In-situ burning of oil spill under Arctic conditions - Verification of laboratory and field experiments", in preparation, 2010  Læs hele artiklen på Aktuel Naturvidenskab, (link åbner pdf-fil.) Arne Villumsen er professor og centerleder/sektionsleder ved Center for Arktisk Teknologi, DTU Byg - Institut for byggeri og anlæg, DTU Janne Fritt-Rasmussen er ph.d.-studerende ved Center for Arktisk Teknologi,DTU Byg - Institut for byggeri og anlæg, DTU Erling H. Stenby er professor og centerdirektør ved Center for Energiressourcer, DTU Kemi, DTU Per Johan Brandvik er seniorforsker ved Marin miljøteknologi ved SINTEF Materialer og kjemi Læs også på Videnskab.dk: SPØRG VIDENSKABEN: Hvorfor kan man ikke stoppe olielækagen i Den Mexicanske Golf? USAs oliebekæmpelse gør ondt værre Intelligent plankton skal udforske verdenshavene