Sadece Denizcilik Dergisi’nde
TMMOB Gemi Makineleri İşletme Mühendisleri Odası üyesi Baş Mühendis Ömür Karataş, konuşmasına başlarken geleceğin yakıtları hakkında şunları söyledi: “Geleceğin yakıtları CO2, NOx, PM gibi emisyonu düşük yakıtlar; Sentetik Yakıtlar olup bunların, Doğal gaz, Metanol, Amonyak, Sodyum borhidrür, Hidrojen, Toryum olduklarını söyleyebiliriz.
Karbon esaslı fosil yakıtlar yerini hidrojen esaslı yakıtlara bırakmaya başlamaktadır. Enerji ve güç üretiminde CO2 emisyonu 2030 yılında %50, 2050’de ise % 1 emisyon hedeflenmektedir.
Sentetik yakıtların üretim maliyetlerinin yanısıra, Güç ve Enerji üretim araçlarında şekil ve sistem değişikliğine gidilmekte önde gelen makine ve sistem üreticileri MAN, Wartsila ve Ulstein vb. Sentetik yakıtlara uygun makine ve ekipman üretimi ve testlerine başladılar. Sentetik yakıtların üretimi, bununla ilgili yeni makineler, mevcut makinelerin dönüşümü, dolum istasyonları, yeni yapılacak cihazlar ve yakıt depolama kabiliyetlerinde önemli gelişme ve sonuçlar beklenmektedir.”
“Küresel CO2 emisyonlarında yüzde 3’ü deniz endüstrisinden dolayı oluşmakta”
Küresel CO2 emisyonlarında yüzde 3’ü deniz endüstrinden dolayı oluştuğuna işaret eden Karataş, CO2 emisyonunun 2030 yılında yüzde 50, 2050 yılında ise yüzde 99 azalarak yüzde bir oranının hedeflendiği bilgisini verdi.
“Kısa sefer yapan gemiler yeni yakıtlar denemek için ideal”
Kısa mesafeli deniz taşımacılığına değinen Karataş, şunları kaydetti: “Kısa mesafeli sefer yapan gemiler yeni yakıtları denemek için ideal özellik taşırlar. Az yakıt harcamaları kolay dolum yapabilmeleri yakıt depolama giderini düşürmektedir.
Bu nedenle çoğu ülkemizde inşa edilen Norveç feribotları kendi sektöründe elektrik güç kullanımına öncülük etmektedir. Bu tip elektrikli feribotlarda 50 civarında Akü ünitesi desteği ile sadece elektrik veya hibrid güç sağlanmaktadır. Hidrojen yakıtı kullan kullanan bir Feribot Norveç devleti ve DNV GL teknik desteği ile 2021 yılında hizmete alınmak üzere Tuzla Selah tersanesinde denize indirilmiştir.”
“Deep sea gemiler istenilen kalite sağlandığında tercih edilebilir”
Deep sea gemilerinden bahseden Karataş, Bu gemilerde taşınan yakıtların yüksek yoğunluğa sahip olması, yük taşıma kapasitesinde hacim Kazancı oluşturacağını, LNG yeterli dolum istasyonları bulunması halinde doğru çözüm olabileceğini ve sürdürebilir Biyo yakıtlar, Metanol ve LPG Yeterli miktarda bulunabilirliği ve istenilen kalitesi sağlandığında tercih edilebilir olacağını söyledi.
“Yakıt fiyatlarındaki düşüklük Methanol’ü geride bırakıyor”
Methanol fiyatlara ve piyasadaki duruma dikkat çeken Karataş, şu görüşlere yer verdi: “Methanol kimyasal yapısı CH3OH,olup basitçe alkol olarak tanımlanır Düşük karbon miktarı ile yüksek hidrojen içermektedir. Her sıvı Methanol’ün basit yapısında yüzlerce kimyasal bileşikler sıralanmaktadır. Taşıma sektöründe yakıt olarak kullanılmaktadır. Değişken kaynaklardan üretilmektedir LNG , Kömür, Yenilelenebilir kaynaklar Biomass, C02, Hidrojen’dir. Yakıt fiyatlarındaki düşüklük, Methanol’ü bu yarışta Geride bırakıyor. Kömürden Methanol üretilmesi Fiyatları Aşağı çekebilir ama bu emisyon değerlerini arttıracaktır. 2016 yılındaki talep 80 milyon ton civarında, bu miktar 2006 yılının iki katıdır. Üretim kapasitesi 110 milyon ton olup bu miktar enerji bakımından 55 milyon ton petrole eşittir.”
“LNG gaz piyasasının yüzde 10’unu kaplıyor”
LNG üretim kapasitesinin artacağını dile getiren Karataş, sözlerini şöyle sürdürdü: “Sıvlaştırılmış Doğal Gaz (LNG) enzından evde yada santrallerde ve endüstride kullanılan Doğal
Gaz’dan hiç farkı yoktur. Ana yapısı metan olupcomponent is methane (CH4), hidrokarbon olıp düşük karbon içermektedir. LNG fiyatları düşük kükürtlü HFO ile rekabet etmesi bekleniyor. Dünya çapında doğal gaz dağıtım fiyatları son 10 yıldır ham petrolün ve HFO fiyatlarının altındadır. LNG, gaz piyasasının %10’unu kapsamaktadır. LNG üretim kapasitesinin önümüzdeki beş yıl içinde önemli ölçüde artması bekleniyor.”
“LPG’ye olan talepler güvenli bir şekilde karşılanabilir”
LPG ‘ye olan talep 2030’a kadar güvenli bir şekilde karşılanabilir diyen Karataş, “Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) Propane ve butan karışımı olup sıvı formda bulunur. Amerikadan Örnek verirsek , LPG is genellikle Propane. Butan a karıştırılarak, Propane spesifik buharlaşma basınç ve sıcaklık karakteristiğindedir. 2010 yılına kadar ABD’de Propane fiyatları çok Brent ham petrolüne yakındır. 2011 yılından bu yana, petrol ve kaya gazı yan ürünü olarak artan LPG üretimi nedeniyle fiyatlar ayrıştırılmıştır. Dünya LPG Birliği’ne göre, 2015 yılında küresel LPG üretimi 284 milyon ton veya 310 milyon ton petrol eşdeğeri idi. Bu, deniz yakıtına yönelik küresel talepten biraz daha yüksektir. Gemi yakıtı olarak LPG’ye olan talebin başlangıçta yavaş yavaş artması ve ılımlı bir seviyede kalması koşuluyla, talepler 2030’a kadar güvenli bir şekilde karşılanabilir” ifadesini kullandı.
“Hidrojen tekrar doğaya dönüşebilir”
Hidrojen yakıtının dönüştürülebilir olduğunu vurgulayan Karataş, “Hidrojen (H2) değişik yöntemlerle birkaç yoldan üretilebilir. Örnek olarak Elektroliz yöntemi Yenilenebilir kaynaktan yada LNG yapısı değiştirilerek elde edilir. Hidrojenin elektroliz yöntemi ile eldesi mümkün olup gelişen Enerji sektöründe tekrar doğaya dönüşebilir. Hidrojen enerjisi aralıklı kullanma ve depolanabilme özelliği ile Çeşitli endüstriyel proseslerdede kullanılmakta Kara taşımacılığında potansiyel yakıt olarak Kullanılmaya başlanmıştır. Otomobil, Otobüs, Kamyon ve Trenler gibi.Fiyat karşılaştırmasında: varil başına70 USD per yaklaşık ton başına 510 USD yakıt eşdeğeridir. Her yıl 50 million ton H2 üretiliyor ve bu miktar enerji olarak 150 milyon ton gemi yakıtına eşittir” dedi.
“Amonyak yakıt olarak 2022 yılında kullanılmaya başlanacaktır”
Amonyak (NH3)’ın beş yıldır Viking Enerji projesinde yapılan çalışmalarla; Gemiler için yakıt
hücresi üretiminde Equinor, Prototech sıfır emisyonla gemilere güç sağlamak için ataştırma yapmakta olduğunu, ilk geminin ise 2023 yılında servise girmesi planlandığını duyuran Karataş,
Fin firması Wärtsilä’nın, geniş katılımı ile Amonyak yakıtının testinde anahtar yakıt olarak değerlendirme yaptığını, gemilerin ana makinelerinde test etmekte olduğunu ifade etti. Denizcilik sektöründe Gemiler de Amonyak yakıtını kullanarak emisyonu azaltmaya yönelik çalışmalar yapılacağını ve Disel makinesinde Duel fuel(çift yakıt) olarak Amonyak kullanılacak ilk hareket diesel oil ile başlatılıp aynı şekilde testler benzinli makineler üzerindede yapılmaya başlanmış olup benzinle ilk hareket verilen makineler Amonyak yakmaya devam edeceğini de sözlerine ekledi.
“Bataryalar doğrudan elektrik enerjisini depoluyor”
Bataryalar kullanım esnasında herhangi bir emisyon üretmediğini dile getiren Karataş, “her üretim sürecinde olduğu gibi, batarya üretiminde yoğum bir enerji harcamı gerekir. Batarya fiyatları hızla düşüş göstermektedir. Performanslarına ve karakterlerine göre deniz piyasasında fiyat farklılıkları oluşmaktadır. Elektronik ve otomotiv endüstrileri batarya ve yakıt hücresi üretimlerine yönlenmektedir. Kara endüstrisi ile karşılaştırılıldığında, deniz endüstrisinde kullanılan bataryaların toplam megawatt saat‘i Kara da kullanılan bataryaların yüzde 1’den azını oluşturmaktadır. Bataryalar doğrudan elektrik enerjisini depolama özelliğine sahiptir. Güç sistem optimizasyonu ve Gelişen batarya teknolojisi ve maliyetlerin azalmasıyla bataryalara dünya çapında istek artmış olup Deniz sanayinde ilgi çoğalmıştır” şeklinde değerlendirdi.
“Yüzde yüz LNG dönüşümü yapılabilir”
Türkiye’de yapılabilecekler arasında yüzde yüz LNG dönüşümü olduğunun üzerinde duran Karataş,
“Çift-türbülans girdap yanma odasında gerçekleşen MR-Süreci yanma mekanizması, hem Dizel hem de Otto çevrim avantajlarını tek yapıda toplama olanağı sağlar. Ayrıca, TÜLOMSAŞ A.Ş. üretimi TLM16V185 tipi ağır dizel motorunun verim ve emisyon açısından mevcut durumu, günümüz en etkin alternatif teknoloji olarak daha verimli ve düşük emisyonlu, yakın geleceğin ana yakıtı olarak CNG ve LNG doğal gazlarla çalışma imkânı veren “MR-Process” yanma mekanizması kullanılarak, bu motor bazında ülkemizde ve dünyada kabul edilebilir, Sivil ve Askeri amaçlı gemiler, lokomotifler, iş makineleri, jeneratörler ve enerji santralleri için gücü 500 – 2800 kW arasında değişen, 6-8-12-16 silindirli Yenilikçi ve Rekabetçi Yerli Marka motorların geliştirilmesi mümkündür” bilgisini verdi.
“Türkiye, dünya bor rezervinin % 73’üne sahiptir”
Bor rezervlerinin önemini hatırlatan Ömür Karataş, şöyle dedi: “SBH (NaBH4), üstün özelliklerinden dolayı ticari olarak kullanılan en önemli borohidritlerden biridir. Kağıt, tekstil, seramik ve porselen endüstrisi, gözenekli plastik üretimi, yüksek saflıkta organik bileşik üretimi ve atık sudan ağır metallerin uzaklaştırılması gibi çeşitli endüstriyel alanlarda ve uygulamalarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Hidrojen ve yakıt hücresi teknolojisi dünya çapında hızla gelişmekte ve yaygınlaşmaktadır. SBH’nin en önemli rolü, tüm ulaşım araçları, taşınabilir güç kaynakları, sivil ve askeri amaçlı insansız hava araçları gibi uygulamalarda kullanılan hidrojen için emniyetli bir depolama aracı olmasıdır. Dünyada üç aşamada üretilen Sodyum borhidrür üretiminde tek aşamada üretilmesi için laboratuvar çalışmaları yapılmış ve pilot uygulamalar için destek ve katılım beklenmektedir.Çözelti halindeki sodyum bor hidrür, aşağıdaki reaksiyona göre hidrojenini vererek sodyum metaborata dönüşür. H2O ve NaOH ilavesi ile sodyum bor hidrürün sıvı içerisindeki miktarı ağırlıkça %20-35 arasında olabilmekte, bu da sistemde ağırlıkça % 4.4 – 7.7 arasında hidrojenin depolanmasına imkân vermektedir.”
“Toryum yakıtlı sistemler geleceğin en önemli enerji kaynaklarından”
Son olarak toryum yakıtını anlatan Karataş, “Türkiye’nin dünya toplam toryum rezervindeki payının % 5.9 olduğu belirtilmektedir (374,000 / 6,355,000). Sadece Isparta Aksu bölgesinde tespit edilen 20 bin ton üzerindeki toryum rezervi, Türkiye’nin 100 yıl boyunca enerji ihtiyacını karşılar. Bu bölgedeki toryum, Sivrihisar rezervlerinden farklı olarak, çok daha kolay işlenebilir niteliktedir. En çevreci, ucuz ve güvenli enerji üretim mekanizmalarından biri olan Hızlandırıcı Sürümlü Sistemler (ADS teknolojisi) Bilim insanlarının ortak çalışmasında toryum yakıtlı sistemlerin, geleceğin en önemli enerji kaynaklarından (Yeşil Nükleer Enerji) biri olacağı vurgulanmaktadır. Fosil yakıt rezervleri tükendikçe petrol ve diğer konvansiyonel enerji türlerinin fiyatının artmaya devam etmesi nedeniyle (15-20 yılda ticarileşebilecek) ADS teknolojisinin en çevreci, ucuz ve güvenli enerji üretim mekanizmalarından biri olmasının kaçınılmaz olduğu kaydedilmiştir. Gelecekte bir ülkenin hem toryum rezervlerine hem de onu güvenle kullanacak, kendi ürettiği ADS teknolojisine sahip olmasının, kalıcı bir ekonomik ve stratejik değer oluşturacağı değerlendirilmektedir” diye konuştu.
“Emisyonların azaltılması açısından alternatif yakıt kullanımı çok yararlı”
Son olarak yaşam döngüsü değerlendirmesinde bulunan Karataş, konuşmasını şöyle tamamladı: “Bu sunuma konu olan yakıtların, genel olarak geleneksel yakıtlar olarak kabul edilen fosil kökenli yakıtlardan daha iyi çevresel performans sundukları düşünülür. Özellikle operasyon aşamasındaki emisyonların azaltılması açısından alternatif yakıt kullanımının büyük yararları olduğu yadsınamaz. Öte yandan, alternatif yakıtların geleneksel yakıtların yerini alması noktasında karşımıza bir soru çıkmaktadır: Bu yakıtlar bütüncül anlamda bakıldığında gerçekten daha çevreci midir? Cevabı Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD) yöntemiyle verilebilmektedir. YDD uygulamalı bir yenilik olarak bir ürünün tasarım/dizayn aşamasından bertaraf aşamasına kadar olan tüm süreçlerinin çevresel ve mali analizlerinin gerçekleştirildiği bir yöntemdir. YDD’de, sadece işletim veya herhangi başka bir alt sürece odaklanmak yerine ürünün bütün yaşam döngüsünün hesaba katılmasını ve birikimli etkileri hesaplanır.YDD sayesinde, alternatif yakıtların geleneksel yakıtlara olan üstünlüğünün gerçekçi olup olmadığı değerlendirilebilir. Şöyle ki; carbon-free bir alternatif yakıt, operasyon aşamasında karbon temelli emisyon oluşumunu engelleyecektir. Öte yandan bu yakıtın üretim ve dağıtım süreçlerinin de hesaba katılması durumunda birikimli çevresel etkilerinin fosil kökenli yakıtların birikimli etkilerine göre daha fazla olduğu görülebilir. Bu nedenle, küresel yakıt tüketim ihtiyacının tamamının bu alternatif yakıta yönelmesinin yarardan çok zararı olacaktır. YDD bakış açısına göre alternatif yakıtların önündeki en büyük engel üretim ve dağıtım altyapısıdır. Fosil kökenli yakıtlarda oturmuş olan bu altyapı, bu yakıtların ucuz ve erişilebilir olmasını sağlamakla kalmaz, kümülatif çevresel etkilerinin de azalmasına destek olur. Öte yandan, alternatif yakıtların henüz oturmamış olan altyapıları nedeniyle küresel kullanıma henüz çevresel anlamda da hazır olmadıkları söylenebilir.”
