Gemi inşa sanayi nereye evriliyor?

MDN İstanbul

Hem dünyada değişen tüketim alışkanlıkları hem IMO regülasyonları hem de küresel enerji krizi sonrası gemi inşa sanayinde bir takım değişiklikler yaşanıyor. Küresel iklim değişikliği sonucunda bazı tarım ürünlerinin farklı coğrafyalarda yetişmesi nakliye hatlarında değişime neden olmuştu, peki bu durum gemilerde ne tür değişikliklere neden olacak?  IMO’nun enerji verimliliği indeksi sonrası gemi tasarım ve üretiminde neler değişecek?


Her gün biraz daha farklılaşan teknolojik gelişmeler tersanelerde ne tür değişikliklere imkân sağlıyor? Yakın tarihte yeni inşa sanayini neler bekliyor? Gibi birçok sorunun cevabını MarineDeal News okurları için alanında uzman isimler değerlendirdi.





İhsan Elal / Bureau Veritas Solutions Yöneticisi: Türkiye, Mısır ve Hazar Ülkeleri


‘Eco-design ticari gemilerin inşasına başlanacak’




2020 yılı başında tüm dünyayı etkisi altına alan pandemi, ilk aylarında yaşanan seyahat kısıtlamaları, karantina ve kapanmalar ile üretimde kapasite kullanımında düşüşe yol açmıştır. Beraberinde uluslararası ticarette hem talebin geçici olarak azalması hem de tedarik zincirindeki bozulma sonucu mal ve hammadde arzının düzensizleşmesi ile uluslararası ticarette kısa süreli bir belirsizlik oluşmuş ve bu durum deniz taşımacılığında hissedilmiştir.


Geride bıraktığımız 2021 yılı ikinci yarısında ise önceden ertelenen talebin birdenbire canlanması navlunları ve gemi fiyatlarını önceki senenin çok üzerine taşımıştır. Uluslararası piyasalarda petrol ve özellikle doğalgaz fiyatları canlanan talebin de etkisi ile tarihi yüksek düzeylere ulaşmıştır.


Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO), 2020 yılında deniz ticaretinde her sene daha düşük karbon salınımı amacını ve nihai olarak 2050 yılında salınımını yüzde 50 azaltma hedefini aldığı önlemler ile uygulamaya koymuştur.


İlan edilen oldukça iddialı hedeflere, deniz ticaretinin tüm paydaşlarında önemli yapısal, teknik ve yönetimsel değişimler ile erişilebilecektir.


Düşük emisyon ile yakıt tasarrufu sağlayan “eco-design” ticari gemiler geçtiğimiz on yıl içerisinde inşa edilmeye başlanmıştır. Kuzey Avrupa/Baltık ülkelerindeki Çevre Koruma Bölgesi Mevzuatı gereği yeni inşa edilen gemilerde öncelikle LNG yakıtı uygulaması başlamıştır. Kısa mesafe ve liman içi seyir yapan yeni inşa römorkör, feribot ve küçük yolcu gemilerinde gaz yakıt ile birlikte olarak elektrik bataryasından güç alan veya yalın batarya beslemeli sevk sistemleri kurulmaya başlamıştır. Her iki alternatif,  yakıt sevk sistemi için kesintisiz altyapısı ile bir bütünün ayrılmaz parçasıdır.


Bu gelişmelerin ilk sonucu olarak LNG ikmâl tankerleri inşa edilmeye başlanmış ve Bureau Veritas klasında inşa edilen birkaç gemi hizmete girmiştir. LNG ikmâl gemilerinin sayısının gelen talebe bağlı olarak artması beklenmektedir.


Rüzgâr gücü, gemi sevkinde ana sisteme yardımcı olarak katılabilecek bir alternatif olarak dikkat çekmektedir. Geliştirilmeye devam eden diğer alternatif yakıtlar ise methanol, amonyak ve hidrojendir. Öncelikle makina üreticisi firmaların bu yakıtlara uygun araştırma ve tasarım geliştirme süreçlerinin tamamlanması gerekir. Ortaya çıkacak ticari ürünün kullanımı için personel eğitimi ve servis süreçlerinin pratiken yürürlüğe girmesi beklenmektedir.


Methanol ve amonyak için tedarik zinciri kurulması ile denizde ikmâl hizmeti verilmesi pratik olarak deneme aşamasındadır. Hidrojen ikmâli için araştırma ve tasarım geliştirme süreçleri yakın geçmişte başlamıştır.


Amonyak yakıtı, sıvı yakıtlara göre oldukça düşük enerji yoğunluğu ve zayıf tutuşma özelliğine karşın kazaen solunduğunda zehirli olması özellikleri dikkate alınarak motorlarda yapılacak yapısal düzenlemeler ve alınacak emniyet tedbirleri ile birlikte kullanılabilecek bir alternatiftir.


Kural geliştirme ve risk değerlendirme hizmetlerinin ötesinde, Bureau Veritas merkez yönetimi, sıfır karbon salınımlı dünya ve sürdürülebilir bir çevre hedefine erişime doğrudan katkıda bulunmak için 12 Ocak 2021 tarihinde Uluslarası Hidrojen Konseyi’ne katılmıştır.


2021 yılı nisan ayında proje geliştirici Hollanda Royal IHC firması ilk hidrojen yakıtlı “Trailing Suction Hopper Dredger” tarama gemisine Bureau Veritas tarafından prensiben onay (AIP) almıştır.


Yine 2021 yılı temmuz ayında Koreli proje geliştirici HHI ve KSOE firmalarının ilk amonyak yakıtlı VLGC tankerine Bureau Veritas prensiben onay (AIP) vermiştir.


Geçtiğimiz günlerde Kore firmaları KSOE ve HHI, 20,000 m3 taşıma kapasiteli bir hidrojen ikmâl gemisi geliştirmeye başladıklarını açıklamışlardır. 2030 yılından sonra dünyada bu tonajda 20 adet hidrojen ikmâl gemisine talep oluşacağı öngörülmektedir.


Nükleer enerjili gemi sevk sistemi teknolojik olarak mümkün olmakla beraber, kullanımında başka çevresel riskleri barındırmaktadır. Gelecek yıllarda yapılacak araştırma-geliştirme çalışmaları ve risk değerlendirmeleri ile belirlenecek yapısal ve operasyonel güvenlik önlemleri sonrasında gemi sevk sistemi için ticari ve pratik olarak gündeme girebilecektir.


Denizcilikte enerji dönüşümüne en hızlı uyum sağlayabilen ve bu değişimleri yöneten ülkeler Japonya, Kore ve Hollanda olarak öne çıkmaktadır. Çin ve Türk tersaneleri ise enerji dönüşümüne hızlı uyum göstermiş ve gelen talepleri değerlendirerek kapasiteleri doğrultusunda müşterilerinin enerji dönüşümü içeren projelerini inşa etmektedirler.


Denizcilikte enerji dönüşümünde dikkate değer başka bir konu ise deniz üstü rüzgâr enerjisi santralleridir. Kıyıya yakın deniz alanlarında, yaklaşık 50 metreye kadar derinliklerde deniz tabanına çakılı olarak inşa edilen konvansiyonel santraller günümüzde Kuzey Avrupa ülkelerinde elektrik gereksiniminin önemli bir yüzdesini karşılamaktadır.


Daha derin deniz sahaları için, yüzer deniz yapıları üzerine kurulu rüzgâr santralleri ile pilot üretimler gelişmiş ülkelerde farklı yatırım geliştiren firmalar tarafından yapılmaktadır. Yakın gelecekte ABD ve AB ülkelerinde yüzer rüzgâr santrallerinde ticari elektrik üretiminin başlaması öngörülmektedir.


Tersanelerimizin ve tasarım ofislerimizin teknik kabiliyetleri, dünya üzerindeki enerji dönüşümü talebine ciddi yanıt verebilecek düzeydedir. Bu talebe hazırlık olarak tersanelerin proje finansman kredisi, teminat ve diğer bürokratik zorluklarının giderilmesi gerekmektedir. Ülkemizde tasarım ve proje üreten dizayn ofislerinin ileri düzey üniversite araştırmaları için desteklenerek bu dönüşüme uygun gemi tipleri/yüzer rüzgâr santrali tasarımları geliştirmesi sağlanmalıdır.




os


Prof. Dr. Osman Azmi Özsoysal / İTÜ Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi


‘Teknolojiye yatırım yapmayan ülkeler oyun dışı kalacak’




Yakın gelecekte inşa edilecek gemilerin türü veya tasarımında genel eğilimin gemi seyir hızında azalmaya yol açacağı görüşündeyim. Çünkü gemi seyir hızının üçüncü kuvveti yani hızın küpü ile o gemiyi sevk için gereken tahrik motorunun çıkış gücü arasında doğru orantılı bir ilişki vardır. Örnekle açıklarsak, gemi hızını yüzde 10 artırmak istediğimizde tahrik motoru çıkış gücünün yüzde 33,1 fazla olması gerekir. Benzer durum hızın düşürülmesi için de geçerlidir. Yani gemi hızını yüzde 10 düşürürseniz, ihtiyaç duyacağınız motor gücü orijinal durumun yüzde 72,9’una eşit olacaktır. Hızı daha da düşürecek olursanız güçteki azalma çok çarpıcı olmaktadır. Bunu rakamsal örnekle açıklayalım; 14 knot hız yerine yüzde 20’lik azaltmayla 11,2 knot hızla seyreden bir geminin sevk tahrik gücü orijinal tahrik gücünün yüzde 51,2’sine karşılık gelecektir. Yani hızı yüzde 20 düşürdüğünüzde ana makinanızın gücü yüzde 50 azalmaktadır. Bu ise ana makinanın ilk maliyetinde yadsınamayacak düşme, azalan motor boyutları sayesinde makina dairesinde ferahlama, yakıt tüketiminde ise son derece çarpıcı bir azalma demektir. Yakıt tüketiminin azalması, doğrudan egzoz emisyonlarında düşme, kükürt ve karbon salınımı değerlerinde azalma demektir. Maliyet kalemlerindeki iyileşmenin yanı sıra yakıt tüketiminde azalma diğer yandan motorun enerji verimliliğini artıracak ve küresel ısınmanın önüne geçmek adına IMO’nun öngördüğü enerji verimliliği indeksinde hatırı sayılır düşmeye neden olacaktır.


Seyir hızındaki küçülme günümüz koşullarında henüz istenilen yüksek seviyeye ulaşamamış alternatif tahrik ve sevk seçeneklerinin kullanılabilirliğini artıracaktır. Seyir hızını düşürmeye ek olarak tekne formlarında da iyileştirme yapılırsa yani model deney havuzlarında yapılacak araştırmalar ile tekne formları daha optimum hâle getirilir ise alternatif sevk ve tahrik uygulaması çok daha kolaylaşır. Burada kastettiğim hava kabarcıklarından faydalanılarak direncin azaltıldığı havayla sarmalama/yağlama sistemi (air lubrication) ile özellikle Flettner Rotor gibi rüzgâr destekli teknolojilere dayalı güç üretim yöntemi ve mekanik kayıpları azaltılmış itki sistemleridir. 


Bir konuyu açıklığa kavuşturmakta fayda var. Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Yüksek Mühendisi olarak gönlüm kesinlikle yüksek hızda sevk ve hızlı ulaşım, hızlı taşımacılıktan yana olmasına rağmen küresel ısınmadan dolayı çalan alarm çanları kulaklarımızı artık sağır edecek düzeydedir. Bu nedenle mantığım günümüzde düşük hızlarda seyreden gemilerin tasarımını ve inşaatını zorunlu görmektedir. 


Günümüzde kontrol mühendisliğinin eriştiği düzey, gemilerde otomasyonu kolaylaştırmıştır. İçten yanmalı motor tasarım ve üretiminde Ar-Ge payının artması, yüksek teknolojiyle üretimler, güvenilirlik temelli bakım-tutum kolaylıkları, elektronik mühendisliğinin çağımızda sunduğu yüksek duyarlılıklı kontrol sensörlerinin varlığı, şimdilik 5G düzeyindeki iletişim altyapısı yakın gelecekte gemileri azaltılmış personel sayısıyla sevk etmeye zorlayacaktır yani yazılım mühendisliği sayesinde gemiler uzaktan kumanda ve kontrol edilebilecektir. Bugün Tesla’nın tam otomatik araçlarının veya insansız hava araçlarının performansı oldukça dikkat çekicidir. 4G Sanayi Devrimi tam da bu demektir. Bu tür teknolojilerin gemi taşımacılığında uygulanmasını kaçınılmaz görüyorum. Bu teknolojilerin uygulanabilirliğinin gemi tasarımında irdelenecek olması ise gemi tasarımında detay branşları yani ayrıntıda uzmanlaşmayı doğuracaktır. Bazıları için bu durum masal gibi gözükebilir ama bilgisayarların hayatımıza girmesi çok eskiye dayanmamaktadır. Kart okuyuculu veya manyetik bantlı devasa bilgisayarlar, yerlerini cebimize sığacak ölçüde küçük, becerisi ise yüzlerce, binlerce kat artırılmış örneklerine terk etmiştir.


Yatlarda, araştırma gemilerinde, balıkçı gemilerinde sıra dışı tasarımlara zaman zaman rastlanabilir. Bununla birlikte artan dünya nüfusu, pandemiyle sarsılmasına rağmen büyüme eğilimini sürdüren dünya ekonomileri ve özellikle Asya pazarı, enerji kaynağı olarak doğalgazın boru hatlarıyla aktarımı gibi durumlar dikkate alındığında, küresel ölçekte deniz ticaretinin ağırlıklı olarak genel kargo, konteyner ve sıvı dökme yük gemileriyle epey bir zaman daha gerçekleşeceği sonucuna ulaştırmaktadır.


Yaygın türlerini tek tek ele alırsak, örneğin; petrol tankerlerine olan talep giderek azalacaktır. Çünkü karbon ayak izinin azaltılması isteğinin yanı sıra fosil yakıt rezervlerinin azalması petrol üretimini giderek daha pahalı hâle getirecektir. Bu yüzden ham petrol taşımacılığının gelecekte daha azalacağını ve nispeten daha küçük boyutlu tankerlerle gerçekleşeceğini söylemek yanlış olmaz.


LPG veya LNG gemileri açısından baktığımızda, dünya çapında doğalgaza duyulan ihtiyaç artmıştır ve daha da artacaktır. Doğalgaz bakımından yeni rezervlerin aranıp devreye sokulması kaçınılmazdır. Ancak doğalgazın boru hatlarıyla taşınmasında zaman zaman uluslararası hukuki sorunlar çıkmaktaysa da sorunların barışçıl yollarla çözüleceğini beklemeyi rasyonel akıl bize emretmektedir. Açık denizdeki kuyulardan çıkarılan doğalgazın da nakliyesi düşünüldüğünde, LPG veya LNG gemilerinin daha bir süre mevcudiyetini koruyacağı, sayısını ve kapasitesini ise çok fazla olmamak kaydıyla artıracağı öngörülebilir.


Genel kargo veya çok maksatlı yük gemisi olarak tarif edebileceğimiz dökme yük gemileri çok eski zamanlardan bu yana deniz taşımacılığında istikrar abidesi olmaya devam etmektedir ve edecektir. Dökme yük gemilerinin kapasiteden ziyade sayısında artış olabileceğini tahmin ediyorum.


Dünya limanlarındaki altyapının büyük oranda hızlı ve kolay elleçlemeye imkân sağlayacak şekilde iyileştirilmesi, özellikle konteyner taşımacılığında sayı ve kapasite artışına yol açacağını düşündürmektedir.


Bir diğer önemli husus ise küresel ısınmanın önüne geçilemediği takdirde işlenebilir tarım alanlarının bulunduğu yerler coğrafi yer değişikliğine uğrayabilir. Yani eskiden hemen yanı başınızda üretilen bir tarım ürünü uzak bir coğrafyada üretilme şansı bulabilir. Artan dünya nüfusu ve büyüyen ekonomiler gıda pazarından daha fazla talepte bulunacaktır. Bu yüzden uzak olmasa da orta vadede özellikle frigorifik yani gıda ürünü taşıyan soğutmalı ambarlı gemilerin hızlıca inşaatını gündeme getireceğini bekliyorum.


Dünya deniz taşımacılığındaki beklentilerimin gerçekleşmesi için gemilerin hem tasarım hem de üretim aşamasında yüksek teknoloji ile yapay zekânın kullanımı kadar farklı alanlardan çok sayıda uzmanın bir araya gelmesi de zorunludur. Gemi üretiminde tersaneler arasında iş ve güç birliği gelecekte ticari birleşmeleri de doğuracaktır.


Gemi tasarım ve üretiminde bu değişimlere en hızlı uyum sağlayabilen ülkeler ise öncelikle teknolojiyi üreten ve yüksek teknolojiyi üretimde kullanabilen, 4G Sanayi Devrimini tamamlamış ülkeler olacaktır.


Yapay zekâ ve yüksek teknoloji kullanımında geç kalan ülkeler gemi tasarımı yapmak yerine tasarımı satın almak zorunda kalacaklardır. Elbette gemi inşa pazarındaki payları da şüphesiz oldukça daralacaktır. Bu tür ülkeler yarından geç olmamak ve gereken önemi de vermek kaydıyla Ar-Ge’ye yatırım yapmadıkça kuvvetle muhtemeldir ki yukarıda bahsettiğim gemi türleri dışında kalan deniz taşıtlarının tasarımını ve üretimini gerçekleştirmek zorunda kalacaklardır.


Unutmayalım ki marifetin iltifata tâbi olduğu ülkelerde, ünlü düşünür Demostenes’in meşhur “Eşeğin Gölgesi” hikâyesinin anlatılmasına gerek kalmaz ve ancak o tür ülkeler deniz ticaret politikalarını takip etmek yerine bizzat yazarlar.


gemi inşa sanayi




Şakir Erdoğan / Tersan Tersanesi İş Geliştirme Direktörü


‘Tersane işlerinde robot kullanımları artacak’




Gemi inşa sektörü; çevre kirliliği, artan yakıt maliyetleri gibi sorunları çözmeyi amaçlayan son derece ileri ve yenilikçi teknolojilerden yararlanarak hızla değişiyor. Gemi tasarımı ve türleri açısından değerlendirdiğimizde son dönem özellikle Kuzey Avrupa’dan gelen projelerin neredeyse tamamına yakınında öncelikli ve en hassas isterin, emisyon oranlarını düşüren, çevreci yakıt ve enerji verimliliği çözümlerinin olduğunu söyleyebiliriz. Düşük emisyonlu ve enerji verimli gemilerin üretimi tek başına bir talep olmanın ötesine geçti; konu gemiyi inşa eden tersanenin -hatta onun da tedarikçilerinin- karbon ayak izi dahi önemli bir seçim kriteri olarak karşımıza çıkmakta.


Yaklaşık 10 yıldır sıklıkla inşasını yaptığımız elektrik ve/veya sıvı doğalgaz (LNG) ile çalışan gemilerin yanı sıra hidrojen veya metanol ile çalışan gemilerle ilgili projeler de sektörde çokça konuşulmaya başlandı. Artık bu tip projelerin ihalelerinde sıkça yer alıyoruz diyebiliriz. Bahsettiğimiz enerji verimliliği kıstasının kapsamının genişliği sebebi ile hem tasarım, hem tersane hem de sistem geliştirici tedarikçiler tarafında tekil olarak veya işbirliği içerisinde birçok yenilikçi çözüm geliştirmek mümkün. Ana yakıtlar dışında da birçok projede enerji geri dönüşümünü destekleyen atık ısı geri kazanım sistemleri, özel stabilatör kanat sistemleri, vinç hareketleri ile kinetik enerji üretilmesi ve depolanması gibi sistemlerin uygulanması da son derece yaygınlaştı.


Dünya ve denizcilik gündeminde kapsamlı bir şekilde yer tutan doğa dostu çözümlere ek olarak bildiğiniz gibi sanal evren teknolojisi her geçen gün daha da gelişiyor. Bununla birlikte gemi inşada da tasarım alanında yenilikler bekleniyor. Software firmalarının sanal gözlükler yardımıyla gemilerin tasarım hâlindeyken 3D olarak gezilmesini mümkün kılacak teknolojiler üzerinde çalıştığını biliyoruz. Önümüzdeki süreçte, bir gemi tasarımının sanal ortamda gezilmesi mümkün olacak. Hâlihazırda inşası tamamlanmış gemilerimizin 3D sanal turlarını çekerek pazarlama faaliyetlerimizde kullanıyor, müşterilerimizi sanal gözlükler aracılığı ile gemilerin sanki içerisindeymiş gibi gezerek her detayı görmelerini sağlayabiliyoruz. Ancak gelecekte tasarım aşamasında da bunun yapılabilecek olması yeni bir teknoloji olacak.


Günlük hayatlarımıza vazgeçilemeyecek şekilde dâhil olan akıllı sistemleri de yeni inşa projelerimizde giderek artan bir ivme ile uygulamaya başladık. Bu uygulamalar sadece gemilerin otomasyon sistemlerine getirilen yenilikleri değil, mürettebatın konforu ve rahatı için getirilen ek sistemleri de kapsamakta. Yine hava kirliliğini önlemede elektrik, LNG ve hidrojenli projelere ek olarak yakın gelecekte yakıtını rüzgâr ve güneş enerjisinden üreten projelerin de sektörde çokça karşımıza çıkacağını düşünüyoruz. Bunun yanında robotikleşmenin gemi inşa sektöründe diğer birçok sektörün çok gerisinde olmasına rağmen, önümüzdeki yıllarda hatırı sayılır bir ilerleme göstereceğini söyleyebiliriz. Kaynak, boyama, ağır kaldırma gibi işlerde robot kullanımları önümüzdeki yıllarda artacaktır. Takipçisi ve umarız uygulayıcısı olacağız.


Hava kirliliğini önlemede önemli adımlar atarak, ciddi düzenlemeler uygulayan Avrupa ülkelerinin bu değişikliklere en hızlı tepki veren ve uygulamaya geçiren ülkeler olduğunu söyleyebiliriz. Ar-Ge yatırımı ve bu yeni teknolojilerin başlangıç aşamasındaki yoğun finansman gereksiniminin ilgili otoritelerce karşılandığı Norveç başta olmak üzere özellikle Kuzey Avrupa ülkelerinde bu gelişimin çok daha hızlı ve yaygın bir şekilde gerçekleştiğini gözlemleyebiliyoruz. Yüksek ilk yatırım maliyetlerinin karşılanabildiği yeni gemi inşa projelerinin siparişlerinin verildiği bir ülke olarak Türkiye bu zamana kadar tüm yeniliklere hızlıca adapte oldu. Tersanelerimizde kurulu Ar-Ge merkezlerinin de bu tip yeniliklere kolay uyum sağlamada etkisi büyük. Yakın gelecekteki yenilikler için de Türkiye hızlı uyum sağlayan ülkeler arasında olacaktır.


Bu haberin/makalenin tamamı ya da bir kısmı kaynak gösterilmeden yayımlanamaz. Kaynak gösterilse dahi aktif link verilerek kullanılabilir. Kaynak göstermeden ve aktif link vermeden yayımlayanlar hakkında yasal işlem başlatılır.

Bunu Paylaşın