環境への取り組みへの回答への回答

アレックス・バルセイ

オフショア軽減システムプロトタイプテストが完了した後、RDCプロジェクトチームはUSCGC Hollyhockに姿を現す。左から、LT Charles Clark、Alexander Balsley、Coast Guard Academy Cadet 2 / c Valerie Hines。）

X-Texファブリックのバリアデザインへの組み込みを示す内陸緩和システムプロトタイプ。これは、回復を容易にするために海岸線に向かって油を偏向させることを意味する。

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沿岸警備隊は、内陸および海上の環境用に特別に設計された2つの個別の緩和システムプロトタイプを開発し、カラマズー川とヒューロン湖でそれらをテストしました。

油が必要なときはいつでも、油がこぼれてしまう危険があります。これは、一般的にオイルサンドまたはタールサンドとして知られているビチューメン砂の場合に当てはまります。オイル砂はカナダのアルバータ州で発見され、ビチューメン、砂、粘土、水で構成されています。それらは典型的に粘性であり、ピーナッツバターに似た質感を有する。アルバータ州の石油会社は、内陸部のアルバータ州以外の沿岸製油所に自社製品を輸送しています。輸送の1つの方法は、天然ガス凝縮物などの希釈剤をオイルサンドに加えて粘度を低下させ、レールまたはパイプラインによる輸送を容易にすることである。新製品ブレンドは希釈ビチューメン（dilbit）と呼ばれます。

今日、科学者と研究者は、環境に流出すると、dilbitの性質とその運命や行動を研究し続けています。ディルビットの特性は原油の特性と似ていますが、実際の世界での経験は、流出事故時に異なった挙動を示すことが実証されています。 2010年には、およそ877,000から100万ガロンのdilbitが爆発的なパイプラインからカラマズー川に流入しました。 20マイル以上の海岸線が影響を受け、米国内で最大の内陸油流出事故となった。レスポンダーは、動いて沈んだ油の影響を緩和しようとするという異例の課題に直面しました。米国環境保護庁（EPA）のオンシーンコーディネーターと油流出防止組織（OSRO）は、様々な成功度で動く沈んだ油を回収するためにいくつかのアプローチを試みました。河川や河川での油流出だけでなく、海岸や大規模な湖沼環境での潜在的な希薄化や非浮遊性の油流出には、より良い軽減アプローチが必要であったことは明らかであった。

• より良い方法を見つける

2016年に米国沿岸警備隊研究開発センター（RDC）はこの課題に取り組み、底に沈んだ油の検出と除去を含む非浮遊油流出に対応する新しい方法の特定、設計、テストのためのプロジェクトを開始した。水柱に懸濁した。沿岸警備隊は、環境保護庁（EPA）の巨大湖復興構想（GLRI）プログラムを通じて資金援助を得て、内陸および沖合の環境用に特別に設計された2つの個別の緩和システムプロトタイプを開発し、それぞれカラマズー川とヒューロン湖で試験した。

この場所は、2018年4月にミシガン州カラマズーのモロー湖の上流部に試験的に配備された。この場所は、グレイクレイクスとの近接性のために選定された。ここで、GLRIの利害関係者は機器を観察し、プロジェクトチームのHuron湖は同じ理由でオフショア緩和システムプロトタイプのテストサイトに選ばれました。

内陸緩和システムプロトタイプには、互いに接続された3つの別々の25フィートセグメントからなる75フィートの障壁が含まれています。これは、3〜4ノットまでの電流を有する高速水で使用するために、移動した沈んだ油を海岸線に向けて偏向するように設計されています。この設計は、最小限の電流で迂回されるので、沈んだ油の回収を容易にすることを意図している。障壁の2つのセグメント（合計50フィート）は、3フィートの高さであり、最も深い2フィートの海岸線に最も近い最後のセグメント（25フィート）は、水深の減少および電流の減少を説明する。海岸線に対する障壁の展開角度（または撓み角度）は、河川の流れに依存します。電流が大きくなればなるほど、角度は小さくなる。これにより、バリアの織物材料が、河川の流れによって生じる圧力の損傷レベルに曝されないことが保証される。

障壁そのものは、バリアの上流側および下流側の両方にガラス繊維のストリップによって固着されたスカルフラップを有するXテックスファブリックおよび高密度ポリエチレン（HDPE）材料からなる。スクラップフラップの主な目的は、高電流の領域で起こりそうな油分の混入を防止することである。バリアの底部にはスチール製のリンクチェーンが付いていますが、上部には浮力が備わっており、展開中にバリアを直立状態に保ちます。

カラマズー川では、RDCは、底部の基材タイプと水深に依存する内陸バリアシステムの2つの異なる固定方法をテストしました。川が比較的浅く（10フィート未満）、砂の底を有する場合、障壁の上流部分は、河川底に打ち込まれたポストに固定され、下流端は、樹木または海岸線上の他の適切な固定具。より深い水域またはより堅い底基材を有する河川の地域では、障壁の上流端は、ジャージー障壁に固定され、障壁の他端は海岸線に結ばれる。 RDCは、バリアの設置と回収に関する教訓を学び、ロードセル、GPS（全地球測位システム）ユニット、ビデオカメラを使用して、位置、動き、垂れ下がり、擦り傷、張力などのバリア性能のいくつかの側面を監視しました。

• オフショアフォーカス

カラマズーでの内陸バリアシステムのフィールドテストが終わった後、ミシガン州ポートヒューロン近郊のヒューロン湖の海上緩和システムプロトタイプのテストに焦点が移った。米国沿岸警備隊のカッターHollyhockは、海抜225フィートの海上ブイであり、低電流環境（2ノット未満）とU字型の油を収集する目的で設計されたオフショアプロトタイプを展開するために使用されました。 （内陸のバリアシステムのように）偏向するのではなく、構成することができます。このプロトタイプは、4つの別々の50フィートセクションから構成され、合計200フィートの長さに接続されています。バリアー自体はHDPEで全体が約3フィートで、ダイバーの助けを借りてアンカーとステークで湖底に取り付けることができます。内陸バリアシステムと同様に、スチール製のリンクチェーンで軽くなっていますが、上部はブイに縛られているため、バリアは湖底に配置されているので直立した状態を保つことができます。

2018年5月の3日間にわたって、RDCは湖の2つの異なる場所、1つは低電流エリア（1ノット未満）、もう1つはわずかに高い電流でバリア展開をテストしました。 RDCは、障壁がどのように展開され、取り出されるべきかについて学んだ教訓を収集しました。障壁の性能は、ビデオカメラとソナー装置でモニターした。

• 今日の研究は明日の反応戦略をもたらします

RDCはその成果を分析し続け、今年11月にニューオーリンズで最初の2つのプロトタイプについて予備的な結果を発表する予定です。 RDCは、2019年4月にカラマズー川の同じ場所でテストするための第3の内陸部緩和システムプロトタイプの開発にも取り組んでいます.3回目の最終テストが完了した後、RDCは3つのプロトタイプのそれぞれに関する調査結果と推奨事項を報告します。この報告書は、2019年9月に公開される予定です。

RDCは、オイルサンド製品の対応のための検出、モニタリング、および対応オプションに役立つ設備と戦術を記述する雇用援助を開発することによってプロジェクトを終了する予定です。これは2020年に一般に公開され、オイルサンド製品の流出に対応するための全選択肢を提供する予定です。これらの3つのプロトタイプの開発により、沈没した石油の影響を緩和するため、沿岸警備隊はこれらの油流出事故に対処する方法についてより深く理解しています。

コネチカット州ニューロンドンにある沿岸警備研究開発センター（RDC）は、このサービスの主な任務を支援するための研究、開発、テスト、評価を行う沿岸警備隊の施設です。 RDCは、ミッション実行ソリューションの実現可能性と手頃な価格を評価し、買収プロセスの全段階で運用およびリスク管理分析を提供する責任があります。 RDCはアラバマ州モービルの海上試験施設も運営しています。

Alexander Balsleyは環境エンジニアであり、2010年からRDCでプロジェクトマネージャーを務めています。主にRDCのOil Spill Responseプログラムに関与しており、この分野の主題専門家です。 Balsleyは、ウスター工科大学の環境工学の修士号、Northeastern Universityの土木環境工学の学士号を取得しています。彼はマサチューセッツ州の登録プロフェッショナルエンジニアです。

この記事は、 MarineNews誌の9月号に掲載されました。