Yenilenebilir Enerji Teknolojileriyle Donatılmış Deniz Yolu Taşımacılığı

09 Tem 2018

Deniz yolu taşımacılığı sektörü küresel ticaretin omurgası olarak önemli bir rol oynuyor. Deniz yolu taşımacılığının birçok ekonomide arzının ve tedarik zincirinin artması sebebiyle önemi gün geçtikçe daha da artıyor.  Daha kısa zamanda daha ekonomik bir lojistik türü olarak deniz yolu taşımacılığı, malın daha kaliteli ve güvenilir şekilde nakliyesini sağlıyor, bu da uluslararası lojistik alanında deniz yolu taşımacılığının vazgeçilmez bir alan olduğu gerçeğini gözler önüne seriyor.

Ama bir yandan da deniz yolu taşımacılığı her ne kadar ton-km başına tükettiği enerji diğer taşımacılık alanlarına nazaran çok daha ekonomik olsa da, Uluslararası Denizcilik Örgütü IMO 2007 – 2012 yılları arasında yıllık dünya sera gazı emisyonlarının yaklaşık yüzde 2.8’ini oluşturduğu için dünya denizcilik sektörünü uyarmıştı. Bu emisyonların nakliye talepleri ile birlikte daha da artması bekleniyor ve kontrol edilemediği takdirde 2050 yılına kadar bu oranın 3 kat artacağı ön görülüyor.

Konuyla ilgili olarak Denizlerin Gemilerden Kirlenmesini Önleme Uluslararası Sözleşmesi (MARPOL), daha etkin denizcilik enerjisi kullanımı ve aynı zamanda daha az emisyon gerektiren zorunlu teknik ve işletme önlemlerini konusunda düzenlemeler hazırladı ve bunu 2013 yılında yürürlüğe koydu. Endüstrinin kendisi, karbondioksit emisyonlarını 2020 yılına kadar yüzde 20, 2050 yılına kadar yüzde 50 azaltmayı hedefliyor.

Bu hedef ulaşmak isteyen firmalar ve konuyla ilgili uzmanlar, gelişen yeni teknolojilerle bu durumun daha ekonomik, daha çevreci ve daha yeşil teknolojilerle yapılması konusuna çalışıyor.  Temiz enerjili bir nakliye sektörüne geçiş, önemli bir değişim demektir. Uzmanlar, yenilenebilir enerji kaynaklarıyla donatılmış gemiler tasarlayarak bu anlamdaki ilk adımları attı. Şimdi o yenilenebilir enerjilerle donatılmış gemileri inceleyelim:

B9 Sail Cargo Ship |B9 Yelkenli Kargo Gemisi

Yelkenler, rüzgârın itici kuvvetinden direkt olarak yararlanarak kullanabilen bir yapıya sahip.  Bu teknoloji, artık sadece yat ve yat/yelken yarışları alanlarında değil, endüstriyel anlamda da kullanımı söz konusu. Yelkenler, birincil veya yardımcı itici güç olarak kullanılabilir, sonradan eklenebilir veya yeni yapı tasarımına dahil edilebilir.  Kargo gemileri için de yelken kullanmak, oldukça uzun süredir araştırılmakta olan bir konsepttir. B9 Yelkenli Kargo Gemisi konsepti ise, gemi nakliye gücünün yüzde 60'ını üretmek için rüzgâr enerjisi kullanan benzersiz bir yelken tahrik sistemini ve biyogaz gücünü kullanıyor.

Bu fikir gerçek olduğunda, B9 gemi konsepti, okyanusları seyreden yüzde 100 fosil yakıtsız kargo gemisi olarak çalışabilecek ve bu gelişme denizcilik sektörüne ekonomik ve teknolojik bir boyut kazandıracaktır.

Bu konsepte ayrıca, mevcut pazar liderleri arasında Greenheart'ın 75 dwt'lik yük gemisi ve Dykstra / Fair Transport'un 7.000 dwt'lik Ecoliner’ı da örnek verilebilir.

 

 

Kite Sails | Uçurtma Gemisi

Almanya'daki şirket SkySails, uçurtma kullanarak büyük gemilerin daha fazla enerji verimli olmasına yardımcı olmak için bir sistem tasarladı. SkySails, büyük kargo gemileri için "uçurtmalı rüzgâr sevkiyatı" sistemi olarak tanımladığı tasarımı geliştirdi.

2001 yılında kurulmuş ve yaklaşık 40 kişiyi istihdam eden şirket, Kuzey Denizi’ni Elbe Nehri üzerinden bağlayan önemli bir liman kenti olan Kuzey Almanya'da Hamburg'da bulunuyor. SkySail CEO'su ve kurucularından Stephan Wrage, "Bu uçurtma ile diğer rüzgâr santrallerinden çok daha fazla itme gücü elde edebilirsiniz. Geleneksel bir yelkene ve rüzgâr türbinine kıyasla çok daha güçlü bir tasarım bu" dedi. Wrage, uçurtmalı rüzgâr sevkiyatı sisteminin kurulmasının 2,5 milyon avroyu bulan bir maliyete sahip olduğunu söyledi.

Geminin yayına tutturulan uçurtma yelkenleri, rüzgâr hızını en üst düzeye çıkarmak için en üst rakımda çalışıyor. Skysail teknolojisi gemiyi öne çekmek için çekme uçurtmalarını kullanır, böylece motor üzerindeki yük ve yakıt tüketimi azalır. Bu yenilikçi rüzgâr enerjisi kullanımı, uygun sonuçlara sahip birkaç kargo gemisinde de uygulanmış. Aghina Marina-Skyline teknolojisi ve Belunga Skysail'i kullanan en büyük toplu taşıma gemisi, uçurtma teknolojisinin başarılı bir şekilde kullanıldığı bazı örnekler.

Eco Marine Power Wind – Solar Ship | Güneş Gemisi

Eco Marine Power'ın EnergySail adlı gemisinde, hem rüzgâr hem de güneş enerjisinden yararlanabilecek bir dizi yelken kullanılıyor. Yelken, yakıt tüketimini ve gaz emisyonlarını azaltmak için güneş ve rüzgâr enerjisinin gücünü birleştirerek yararlanıyor. Yelkenler, fırtınalı havalarda bile sert rüzgâr hamlelerine dayanabilecek biçimde tasarlandı. Yelkenler klasik yelken tasarımlarından farklı olarak, gemi limandayken de kullanımı devam edebiliyor.

Hayata geçerse, yük ve savaş gemileri yanı sıra,  sahil güvenlik teknelerine kadar geniş bir yelpazede tasarımı uygulanabilecek. Fotovoltaik hücrelerle kaplı yelkenlere sahip ilk gemi olması beklenen Eco Marine Ship, gelecekteki en umut verici gemilerden biri.

NYK Super Eco-Ship 2030 | Eko-Gemi 2030

2030'a kadar Sıfır Emisyon Gemisi gerçekleştirmeyi hayal eden NYK, fütüristik Eko-Gemi 2030'u tasarladı. NYK Eko-Gemi 2030 konsepti, ekstra yüksek gerilimli çelik alaşımlar ve kompozitler gibi yeni malzemeleri de kullanıyor ve daha hafif yapısıyla dikkat çekiyor. NYK Eko-Gemi 2030 yeşil gemi konsepti, verimliliği optimize edilmiş gövde biçimi, güneş ve rüzgâr enerjisi tesisatı donanımları ve karbondioksit emisyonunu yüzde 69 oranında azaltmak için tasarlanan yakıt hücresi kullanımı gibi benzersiz özelliklere sahip.

STX Eoseas

STX Eoseas, STX Europe tarafından geliştirilen yenilikçi bir cruise gemisi konsepti olarak tasarlandı. Proje, enerji tüketimini yüzde 50, karbondioksit emisyonlarını yüzde 50, kükürtdioksiti yüzde 100, Nitrik Oksiti yüzde 90 ve külü yüzde 100 azaltmak için temiz teknolojileri kullanmayı amaçlıyor.

Konsept gemi dörtlü yakıtlı; LNG, dizel, elektrik, jeneratör setiyle güçlendirilecek.

Gemi, STX Fransa tarafından patentli, tahrik için rüzgâr enerjisinin kullanılmasına yardımcı olan yenilikçi bir yelken konseptiyle donatılmıştır.

E/S Orcelle

Dünyadaki ilk sıfır emisyonlu gemi konsepti olarak bilinen Wallenius Wilhelmsen'in E/S Orcelle, atmosfere herhangi bir emisyon salmayan bir sistem oluşturmak için çeşitli yeşil teknolojileri kullanıyor.

Tasarımda Orcelle, geminin ihtiyaç duyduğu enerjiyi üretmek için yelken, güneş paneli ve dalga enerjisi dönüştürücüleriyle yakalanan sürdürülebilir enerji formlarını birleştiriyor. Bu daha sonra yakıt hücresi teknolojisi yardımıyla sudan hidrojen çıkarmak için kullanılmak üzere değerlendiriliyor. Ortaya çıkan yakıt daha sonra temiz yakıt olarak kullanılabilecek şekilde tasarlandı. Bu şekilde gemi sıfır emisyonlu olarak varlığını sürdürebilecek. Üretilen daha sonraki elektrik, hemen kullanılabilir veya rüzgâr, güneş veya dalgaların olmadığı saatlerde depolanabilecek.

E/S Orcelle, gemiler için tahrik gücü olarak rüzgâr enerjisini kullanan veya kullanmayı planlayan en ünlüleri arasındadır.

Yara Birkeland

Sürücüsüz araçlar, karada otomobillerden nakliyeye kadar her alanda yaygınlaşmaya devam ederken artık denizlerde de mürettebatsız gemiler görmeye başlayacağız. Dünyanın ilk mürettebatsız otomatik gemisi 2018 yılında piyasaya sürülecek ve Wall Street Journal raporuna göre 2020 yılına kadar tamamen otonom olması bekleniyor.

Norveç'te inşa edilen Yara Birkeland, bulundurduğu GPS, radar, kameralar ve algılayıcıları kullanarak tekne trafiğinde dolaşıp limana tek başına demirleyebilecek.

Aynı boyuttaki standart bir konteyner gemisinin maliyetinin yaklaşık üç katı kadar yani 25 milyon dolara mal olması bekleniyor. Ancak yatırımcılar, yakıt ve mürettebat olmaksızın, yıllık işletme giderlerinin yüzde 90’a kadar düşeceğini öngörüyor. Üreticisi Yara, geminin aşamalı olarak otonom olacağını söyledi.

Şirketin web sitesinde yayınlanan açıklamada "Yara Birkeland başlangıçta mürettebatlı bir gemi gibi çalışacak ardından 2019'da uzak operasyona geçecek ve 2020'den itibaren tamamen otonom operasyonları gerçekleştirebilecek durumda olacak" dedi.

Yara International ve Teknoloji şirketi Kongsberg Gruppen tarafından birlikte geliştirilen ve 100 konteyner taşıyabilen Birkeland,  “Denizlerin Tesla’sı” olarak nitelendiriliyor, gemi ilk seferini bulunduğu noktadan 37 deniz mili uzaklıktaki Larvik şehrine yapacak. Gemi ilk seferinde gübre taşıyacak.

Yara'nın üretim sorumlusu Petter Ostbo, Wall Street Journal'a yaptığı açıklamada, şirketin mürettebatsız gemiler için uluslararası düzenlemeler yapıldıktan sonra daha büyük gemilere yatırım yapacağını ve daha uzun rotalar için kullanacağını söyledi. Ostbo, bu gemilerle Hollanda’dan Brezilya’ya kadar gübre taşıyabileceklerini ifade etti.

Yara yeni gemisinin emisyonlarını azaltacağını söyledi. Şirket, hava kirleticilerini azaltmayı ve nüfusun yoğun olduğu kentsel alanlarda 40 bin kamyon yolculuğunu kaldırarak yol güvenliğini geliştirmeyi planlıyor. Ostbo "Sıfır emisyona gitmek istiyoruz" dedi. "Bazıları iklim değişikliğinin gerçek olmadığını söylese bile, bu bir iş gerçeği; çünkü temiz enerji kaynakları fosil yakıtlardan daha uygun".

Vindskip

Vindskip ismi verilen gemi denizcilik dünyasında büyük merak uyandırırken yeşil enerjiye dönüş için örnek bir proje olarak gösterildi. Norveçli yeşil enerji teknolojileri firması Lade AS, rüzgâr enerjisi ile çalışacak bir gemi projesi başlattı. Vindskip ismi verilen gemi denizcilik dünyasında büyük merak uyandırırken yeşil enerjiye dönüş için örnek bir proje olarak gösterildi. Oslo merkezli tasarım firması Lade AS tarafından tasarlanan gemi rüzgâr kullanmadığınız zaman, sıvılaştırılmış doğalgaz ( LNG ) kullanıyor ve potansiyel yakıt tasarrufu yüzde 60 kadar ulaştırırken, emisyon oranlarını da yüzde 80'e yakın azaltıyor.

Geminin bilgisayar yazılımları Almanya'daki Fraunhofer Denizcilik ve Lojistik Merkezi'nde geliştirilecek.

Bazı çevreler bu tasarıma şüpheyle yaklaşsa da Lade AS 2019 yılında geminin denize ineceğini söylüyor. Geminin çalışma prensibi belli bir hıza ulaştıktan sonra özel üretilmiş yelkenlerin devreye girmesiyle ilerliyor.

Flettner Rotor

Flettner rotorları, gemi tahrik için Magnus Etkisini kullanan özel dikey büküm silindirleridir. Bu teknolojiyi kullanan bu gemi konsepti Flettner Rotor veya Flettner Gemi olarak bilinir. Yelkenli gemilerdeki yelkenin rüzgâr karşısında yarattığı emiş kuvvetine benzer bir etki olan Magnus etkisini kullanarak tahrik için silindirik dikey gövdeleri kullanıyor.

Rüzgâr gücünden yararlanan Flettner Rotor’un üzerine kurulu sistemin, şimdilik 5000 DWT büyüklüğe kadar olan daha küçük kargo gemilerinde kullanılması öngörülüyor. Yakın gelecekte hayata geçmesi planlanan sistem ile yakıt tüketiminin azaltılarak, doğaya salınan sülfür, nitrojen oksit ve nitrojen dioksit miktarının azaltılması hedefleniyor.

Kaynaklar: marineinsight.com | irena.org | cnbc.com | denizhaber.com.tr | shiftdelete.net