الرد على دعوة الأجوبة البيئية

أليكس بالسي

يطرح فريق مشروع RDC على USCGC Hollyhock بعد الانتهاء من اختبار النموذج الأولي لنظام التخفيف. من اليسار إلى اليمين ، LT Charles Clark ، Alexander Balsley ، و Coast Coast Academy Cadet 2 / c Valerie Hines.)

نموذج نظام التخفيف الداخلي الذي يظهر دمج نسيج إكس تكس في تصميم الحاجز. هذا هو المقصود به لتحويل النفط نحو الشاطئ لتسهيل الانتعاش.

Previous Next

طور خفر السواحل نموذجين منفصلين لنظام التخفيف مصمم خصيصًا للبيئات الداخلية والخارجية واختبراها في نهر كالامازو وبحيرة هورون.

كلما كانت هناك حاجة للنفط ، سيكون هناك دائما خطر تسرب النفط. وهذا لا يقل حقيقة عن الرمال البيتومينية ، المعروفة باسم الرمال النفطية أو رمال القار. توجد الرمال النفطية في ألبيرتا ، كندا ، وتتألف من البيتومين والرمل والطين والماء. هم لزج عادة ، مع نسيج مماثل لزبدة الفول السوداني. تنقل شركات النفط في ألبرتا منتجاتها إلى المصافي الساحلية خارج ألبرتا غير الساحلية. تتضمن إحدى وسائل النقل إضافة مواد مخففة ، مثل مكثفات الغاز الطبيعي ، إلى الرمال النفطية للحد من اللزوجة وجعل النقل عن طريق السكك الحديدية أو خطوط الأنابيب أسهل. يسمى خليط المنتج الجديد بالبيتومين المخفف ، أو dilbit.

واليوم ، يواصل العلماء والباحثون دراسة خواص الدنتوب وكذلك مصيرها وسلوكها إذا انسكبت في البيئة. تتشابه خصائص Dilbit مع خصائص النفط الخام ، ولكن تجربة العالم الحقيقي تظهر أنه يتصرف بشكل مختلف أثناء حادث التسرب. في عام 2010 ، تدفق ما يقرب من 877000 إلى مليون غالون من المحار إلى نهر كالامازو من خط أنابيب. أكثر من 20 ميلا من السواحل تأثرت ، مما يجعلها واحدة من أكبر بقع النفط الداخلية في تاريخ الولايات المتحدة. واجه المستجيبون التحدي غير العادي المتمثل في محاولة التخفيف من آثار نقل النفط الغارق. لقد حاول منسقو الوكالة الأمريكية لحماية البيئة (EPA) على المنابر ومنظمات إزالة الانسكابات النفطية (OSROs) عدة طرق لاستعادة النفط المتحرك الغارق بدرجات متفاوتة من النجاح. وكان من الواضح أن هناك حاجة إلى نهج تخفيف أفضل ليس فقط بسبب الانسكابات النفطية في الأنهار والجداول ، ولكن أيضا بالنسبة للتساقطات المحتملة الأخرى أو انسكاب النفط غير العائم في بيئات البحيرة القريبة من الشاطئ والكبيرة.

• العثور على طريقة أفضل

في عام 2016 ، أخذ مركز البحث والتطوير لخفر السواحل الأمريكي (RDC) هذا التحدي وبدأ مشاريع لتحديد وتصميم واختبار طرق جديدة للرد على تسرب النفط غير العائم ، بما في ذلك اكتشاف وإزالة النفط الغارق في القاع علقت في عمود الماء. مع دعم التمويل من وكالة حماية البيئة من خلال برنامج مبادرة استعادة البحيرات العظمى (GLRI) ، قام خفر السواحل بتطوير نموذجين منفصلين لنظام التخفيف مصمم خصيصًا للبيئات الداخلية والخارجية واختبارهما في نهر كالامازو وبحيرة هورون ، على التوالي.

تم اختبار النموذج الأولي لنظام التخفيف الداخلي في الجزء العلوي من بحيرة مورو في كالامازو ، ميشيغان ، في أبريل 2018. تم اختيار هذا الموقع نظرًا لقربه من البحيرات العظمى حيث ستتاح الفرصة لأصحاب المصلحة من GLRI لمراقبة المعدات وطرح الأسئلة لفريق المشروع. تم اختيار بحيرة هورون كموقع اختبار لنموذج نظام التخفيف البحري لنفس السبب.

يتضمن النموذج الأولي لنظام التخفيف الداخلي حاجزًا طوله 75 قدمًا يتألف من ثلاث مقاطع منفصلة طولها 25 قدمًا ومتصلة ببعضها البعض. وقد صُممت هذه السيارة لتحويل الهواء المتحرك المؤدي إلى خط الساحل ، لاستخدامه في المياه السريعة مع تيار يصل إلى 3 إلى 4 عقدة. ويهدف هذا التصميم إلى السماح باسترداد أسهل للزيت الغارق لأنه سيتم تحويله إلى منطقة ذات تيار ضئيل. ويبلغ عرض مقطعين من الحاجز (إجمالي 50 قدمًا) 3 أقدام ، مع وجود الجزء الأخير (25 قدمًا) بالقرب من الشاطئ الذي يبلغ ارتفاعه 2 قدمًا ، وذلك لتقليل عمق المياه وانخفاض التيار. تعتمد زاوية نشر الحاجز (أو زاوية الانحراف) بالنسبة إلى الخط الساحلي على تيار النهر ؛ كلما زاد التيار ، كلما قلت الزاوية. وهذا يضمن عدم تعرض مادة نسيج الحاجز لمستويات ضارة من الضغط الذي يمارسه تيار النهر.

ويتألف الحاجز نفسه من نسيج X-Tex والمواد عالية الكثافة من البولي إيثيلين (HDPE) مع اللوحات التي تصنع من الصخور المصنوعة من شرائح من الألياف الزجاجية على جانبي المنبع والمصب في الحاجز. الغرض الأساسي من رفرف الطحين هو منع انجراف النفط ، والذي من المحتمل في المناطق ذات التيار العالي. يتم وزن الجزء السفلي من الحاجز بسلاسل ربط فولاذية بينما يتم تجهيز الجزء العلوي بالتعويم للمساعدة على إبقاء الحاجز منتصبًا أثناء النشر.

في نهر كالامازو ، اختبار RDC اثنين من أساليب رسو مختلفة لنظام الجدار الداخلي ، والتي تعتمد على نوع الركيزة الدنيا وعمق المياه. إذا كان النهر ضحلًا نسبيًا (أقل من 10 أقدام) وله قاع رملي ، يمكن تثبيت الجزء العلوي من الحاجز إلى عمود مدفوع في قاع النهر مع ربط نهاية مجرى النهر بأحد الشجرات أو أي تركيبات مناسبة أخرى على الخط الساحلي . في المياه العميقة أو المناطق النهرية ذات الركائز السفلية القاسية ، يمكن أن ترتكز نهاية أعلى الحاجز على حاجز جيرسي مع الطرف الآخر من الحاجز المرتبط بالشاطئ. تمكنت شركة RDC من تعلم الدروس حول نشر الحاجز واستعادته ورصدت العديد من جوانب أداء الحاجز ، بما في ذلك الموقف والحركة والترهل والنظاظ والتوتر باستخدام خلايا الحمل ووحدات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وكاميرات الفيديو.

• التركيز في الخارج

بعد الانتهاء من الاختبار الميداني لنظام الحاجز الداخلي في كالامازو ، تحول التركيز إلى اختبار النموذج الأولي لنظام التخفيف البحري في بحيرة هورون بالقرب من بورت هورون ، ميشيغان. تم استخدام كتيبة خفر السواحل الأمريكية ، وهي سفينة عوامة بحرية بطول 225 قدمًا ، لنشر النموذج البحري ، والذي تم تصميمه خصيصًا للبيئات المنخفضة الحالية (أقل من 2 عقدة) ولغرض جمع الزيت في شكل "U" التكوين بدلا من الانحراف (مثل نظام الحاجز الداخلي). يتكون هذا النموذج من أربعة أقسام منفصلة 50 قدم التي كانت متصلة بطول إجمالي 200 قدم. ويتكون الحاجز بحد ذاته من HDPE ، ويبلغ ارتفاعه حوالي 3 أقدام ، ويمكن ربطه بقاع البحيرة مع المراسي والرهانات بمساعدة الغواصين. وكما هو الحال في نظام الحواجز الداخلية ، يتم ترجيحه باستخدام سلاسل ربط فولاذية ، لكن القمة مرتبطة بالعوامات بحيث يكون الحاجز قادرًا على البقاء مستقيماً حيث يتم نشره في قاع البحيرة.

على مدار ثلاثة أيام في مايو 2018 ، اختبرت شركة RDC نشر الحاجز في موقعين مختلفين من البحيرة ، أحدهما في منطقة منخفضة التيار (أقل من عقدة واحدة) والآخر بتيار أعلى قليلاً. جمعت RDC الدروس المستفادة حول كيفية نشر الحاجز واسترجاعه على أفضل وجه. تم رصد أداء الحاجز بكاميرات الفيديو وجهاز السونار.

• استراتيجية اليوم غلة البحث الغد

تواصل RDC تحليل نتائجها وستقدم نتائج أولية عن هذين النموذجين الأوليين في New Orleans في شهر نوفمبر. كما تعمل شركة RDC على تطوير نموذج أولي لنظام التخفيف الداخلي الثالث للاختبار في نفس الموقع في نهر كالامازو في أبريل 2019. بعد الانتهاء من الاختبار الثالث والأخير ، ستقوم شركة RDC بالإبلاغ عن النتائج والتوصيات حول كل نموذج من النماذج الثلاثة. سيتم إتاحة التقرير للجمهور في سبتمبر 2019.

ستقوم شركة RDC بإنهاء المشروع من خلال تطوير مساعدة وظيفية من شأنها أن تصف المعدات والتكتيكات المفيدة في خيارات الكشف والرصد والاستجابة لاستجابة منتجات الرمال النفطية. سيكون هذا متاحًا للجمهور في عام 2020 ويوفر الخيارات الكاملة للاستجابة لانسكابات منتجات الرمال النفطية. مع تطوير هذه النماذج الثلاثة للتخفيف من آثار نقل النفط الغارق ، سيتم تزويد خفر السواحل بمعرفة أكبر عن طرق الاستجابة لهذه الأنواع من الانسكابات النفطية.

إن مركز البحث والتطوير لخفر السواحل (RDC) ، الواقع في نيو لندن ، كونيتيكت ، هو منشأة لخفر السواحل للقيام بالأبحاث والتطوير والاختبار والتقييم دعماً للبعثات الرئيسية للخدمة. تتولى شركة RDC مسؤولية تقييم جدوى وحلول تكاليف تنفيذ البعثات وتوفير تحليل التشغيل وإدارة المخاطر في جميع مراحل عملية الاستحواذ. كما تدير RDC مرفق اختبار بحري في موبايل ، ألاباما.

ألكسندر بالسلي مهندس بيئي ، وكان مدير مشروع في شركة RDC منذ عام 2010. وهو منخرط بشكل رئيسي في برنامج RDC's Spill Response Response وهو خبير في هذا المجال. Balsley حائز على ماجستير في الهندسة البيئية من معهد Worcester Polytechnic ، ودرجة البكالوريوس في الهندسة المدنية والبيئية من جامعة Northeastern. هو مهندس محترف مسجل في ولاية ماساشوستس.

ظهر هذا المقال لأول مرة في طبعة شهر سبتمبر من مجلة MarineNews .