Teknolojik gelişmeler; her sektörde olduğu gibi gemi inşa endüstrisinde de, 21. yüzyılın en önemli ve belirgin parametresi. Gün geçmiyor ki, dünyada yeni bir teknolojik keşif veya patent başvurusu olmasın. Dünya Fikri Mülkiyet Hakları Enstitüsü (WIPO)’nün rakamlarına göre dünyada 2016 yılında toplam 2.888.800 patent başvurusu oldu. Bu patent başvurularında Çin 1.101.864 başvuruyla ilk sırayı alırken, ABD 589.410 başvuruyla ikici sırayı, Japonya 318.721 ile üçüncü, Kore cumhuriyeti 213.694 başvuru ile dördüncü sırada yer aldı. Türkiye’de 2016 yılında yalnızca 5841 patent başvurusu yapılırken, 2015 yılında yapılan 5512 başvuruya göre yüzde 6’ya yakın artış sağlanması olumlu bir gelişme olarak değerlendirilebilir.
Gemi inşa endüstrisi bu teknolojik devrimden nasibini almaya başladı. 2005-2015 yılları arasında lojistik sektöründe yapılan 1.511.010 patent başvurusu da bunun bir göstergesi. Ancak sektörde yapılan araştırma-geliştirme çalışmalarının artmasını sağlayan başka faktörler de var. Bunların başında; dünyanın çevre konusunda artan duyarlılığı ve yakıt giderlerinin hâlâ gemilerin en büyük gider kalemleri arasında yer alması geliyor. Bir yandan Dünya Denizcilik Örgütü (IMO), diğer ulusal ve uluslararası kuruluşlar artan çevre bilinci sebebiyle çeşitli düzenlemeler getiriyorlar, diğer yandan armatörler ve gemi işletmecileri geliştirilen yeni teknolojileri kullanıp yakıt giderlerini azaltmak istiyorlar. Bu da teknoloji firmalarının denizcilik sektörüne büyük miktarda araştırma-geliştirme bütçesi ayırmasını sağlıyor.
Bu ayki dosya konumuz olan gemi inşa sektöründeki yeni teknolojileri sizin için araştırdık. Sektörde yavaş yavaş kullanımına başlanan ancak hala emekleme seviyesinde olduğunu düşündüğümüz bu gelişmelerin, gemi inşa endüstrisinde yakın zaman içinde olmazsa olmaz teknolojiler olacağına inanıyoruz.
1. 3D (3 Boyutlu) Baskı Teknolojisi
Sanal 3 boyutlu nesnelerin gerçek nesnelere dönüşmesini sağlayan 3 boyutlu yazıcılar gemi inşa sanayine bir süre önce girdi, ve hızla pek çok alanda kullanılmaya başladı. Ancak şu an için yapabildikleri, gelecekte yapabileceklerinin çok çok altında. 3 boyutlu baskı süreci; sanal nesnelerin 2 boyutlu dilimler halinde kesilerek, gerçek nesnenin tek tek dilimler halinde basılmasından oluşuyor. Bugüne kadar icat edilen birçok 3 boyutlu yazıcı var, ancak çok azı piyasada ekonomik ve sürdürülebilir. Günümüzde bu teknoloji sanayide çeşitli uygulamalar için bilimsel ekipman, küçük yapılar ve modeller üretmek için kullanılıyor. Gemi modellerinin üretilmesinden tutun da, geminin tamiri için gereken parçaların üretilmesine kadar 3 boyutlu yazıcıların gemi inşa sanayinin pek çok alanda kullanılabilme kapasitesi bulunuyor. Dünyadaki çok sayıda uzmana göre 3 boyutlu yazıcılar “Üçüncü Endüstri Devrimini” gerçekleştirecek. Bakalım, 3D baskı makineleri gelecekte bu büyük beklentileri karşılayabilecek mi?
2. Gemi inşada robot bilim
Son zamanlarda tersanelerde trend; kaynak gibi işlerde, işçileri hem tehlikeden korumak hem de verimliliği artırmak için robotların kullanılmasına doğru gitme eğiliminde. Vasıflı işçi bulma sıkıntısı da, bazı işlerde robotları kullanmanın bir alternatif olup olmayacağı konusunda araştırmaları hızlandırıyor. Robotların tersanelerde; kaynak, raspa, boyama, ağır yük kaldırma ve diğer zorlu işleri başarabileceğine inanılıyor. Bunun bir örneği olması açısından, yılda ortalama 30 gemi inşa eden Güney Kore’nin Geoje Tersanesi, inşa sürecinin yüzde 68’inde robot sistemlerini kullandığını açıklamıştı. Kısacası; dünyada robotların kullanım alanı her geçen gün artıyor ve gelecekte bir gün tersanede çalışan binlerce insan yerine robotları görürsek şaşırmayalım.
3. Balastsız gemi tasarımı
Bu konsept, balast suyunun basılması sırasında yerli olmayan türlerin boşaltılmasından kaynaklanan çeşitli ekolojik problemlerin tamamen ortadan kaldırılması potansiyeline sahip. Tasarımda, gemi gövdesinde baştan kıça kadar uzunlamasına boru hattı ağı bulunuyor. Bu boru hattı sayesinde kirlenmiş suyun veya bir ekosistemin suyunun diğerine taşınması önlenerek deniz suyunun devirdaim şeklinde sürekli akışı sağlanıyor.
Balastsıuz gemi projesi deneysel ve gelişim aşamasında olmasına rağmen, başarıyla test edildiği takdirde, yürürlüğe girecek Balast Suyu Konvansiyonu üzerindeki tartışmalar göz önünde bulundurulduğunda, balastsız gemi tasarımı kesinlikle gemi inşa sektörünün geleceği olabilir.
4. Sadece LNG yakıtlı gemiler
LNG yakıtlı gemileri geleceğin teknolojisi olarak nitelendirmek zor çünkü sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) yakıtlı gemiler çoktan deniz seyrine başladı. Ancak burada bahsedilen sadece alternatif ikinci yakıt olarak veya küçük boyutlu gemiler için değil, tüm gemiler için ana yakıt veya tek yakıt olması. Çevre duyarlılığı arttıkça dünyada LNG yakıta olan eğilim de artıyor. LNG yakıtın dünyanın çoğu bölgesinde diğer yakıtlardan daha ucuz olması da önemli avantaj olarak görülüyor. Dünyada oluşturulan emisyon kontrol bölgeleri, yakıttaki sülfür oranını sıfırlama çalışmaları da LNG yakıtın gemilerde kullanımını adeta zorlar nitelikte. Bu sebeple LNG motorlu gemilerin sayısı her geçen gün artıyor.
LNG motorlarda CO2 emisyonu dizel motorlara göre yüzde 25 daha düşük. NOX emisyonu yüzde 92 düşerken, LNG motorlu gemilerde SOX emisyonu ise tamamen ortadan kalkıyor. IMO’nun yeni jenerasyon gemi makineleri için uyguladığı TIER 3 kısıtlamaları da, LNG yakıtlı makinelerin tercih edilme oranını önemli ölçüde artırdı. Büyük makine üreticileri Mitsubishi, Wärtsilä, Rolls-Royce ve MAN Diesel & Turbo; LNG yakıtlı makine üretimi konusunda önemli yatırımlar yaparken, tüm klas kuruluşları da bu konuda çalışmalarını sürdürüyor. Hollandalı Deen Denizcilik 6100 dwt’lik dünyanın ilk LNG yakıtlı kimyasal tankeri olan çift yakıtlı MTS Argonon’u birkaç yıl önce kullanmaya başladı. Sanmar Tersanesi de, Norveçli Buksér og Berging firması için dünyanın ilk LNG yakıtlı römorkörleri olan Borgøy ve Bokn adlı römorkörleri inşa etti.
Dünyada, çevre dostu denizcilik veya ‘yeşil denizcilik’ denilen trend giderek yükseliyor. Bu da önümüzdeki yıllarda LNG yakıtlı gemilerin sayısının denizlerde daha da artacağını gösteriyor. LNG diğer yakıtlara göre daha temiz ve ucuz. LNG yakıtın transfer, depolama ve ikmal koşulları daha iyi seviyelere geldiği takdirde, kullanım oranı yükselecektir.
5. Güneş ve Rüzgar Enerjisiyle çalışan gemiler
Dünyadaki endüstri devrimini durduracak en korkunç senaryo, sanayinin en büyük enerji kaynağı olan yeraltı petrol ve gaz kaynaklarının tükenmesi olarak görülüyor. Bir zamanlar kullanılan yelkenli gemiler endüstriye kesinlikle geri dönemeyeceklerinden hareketle, biliminsanları doğal yeraltı kaynaklarına alternatifler geliştirmek için uzun süredir araştırmalar yapıyor. Gemi inşa endüstrisi de, günümüzün zorluklarını göz önüne alarak, gemileri çalıştırmak için güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanmak için teknolojiler geliştirmeye çalışıyor.
Dünyanın güneş enerjisi ile çalışan en büyük gemisi olan ‘Turanor’, 100 metrik tonluk bir katamaran. Araştırma gemisi olarak kullanılan Turanor, dünyanın dört bir yanında herhangi bir yakıt kullanmadan dolaşıyor. Sadece güneş veya rüzgar enerjisi ile çalışan gemiler bugün için ticari ve pratik olarak görülmeyebilir. Fakat, gelecekte bu teknolojinin gemi inşa endüstrisinde kullanılmayacağı söylenemez.
Son zamanlarda, güneş panelleri veya esnemez yelkenleri (rigid sails) kullanarak büyük gemilerdeki yakıt tüketimini azaltmak birçok teknoloji geliştiriliyor.
6. Buckypaper (püskürtme kağıdı)
‘Buckypaper’ karbon nanotüpten (CNT) imal edilen çelikten 10 kat daha hafif ama 500 kat güçlü bir madde.
Kağıttan daha ince çelikten daha güçlü bu madde “Buckminsterfullerene” isimli maddenin tüp şeklindeki moleküllerinin, mikroskobik incelikte bir süzgeçten geçirilmesinden elde ediliyor. Buckypaper, esasen insan nefesinden 50 bin kat daha ince olan karbon nanotüplerden oluşan bir kumaş, ya da ağ. Gücünü de inanılmaz genişlikteki yüzey alanından alıyor.
Çelikten iki kat daha sert ama çok daha hafif olan bu malzemeden üritilecek gemilerin yakıt sarfiyatı büyük miktarda azalması ve gemilerdeki enerji verimliliğinin artması bekleniyor. Korozyona dayanıklı olan Buckpaper, yangın geciktirici özellikleriyle gemideki yangınlara da engel olabilir. Uçaklarda yapım malzemesi olarak kullanılması için bir araştırma başlatılmış olan Buckypaper teknolojisinin, gelecekte, gemi inşa endüstrisinde de etkin bir şekilde kullanılması bekleniyor.
7. Entegre elektrik tahrik sistemi
Gaz türbinleri veya dizel jeneratörlerin veya her ikisinin de, üç fazlı elektrik üretmesini düzenleyen entegre elektrik tahrik teknolojisi; pervaneleri veya su jetlerini döndürerek elektrik motorlarına güç sağlanmasında kullanılıyor.
Sistem; mekanik yerine elektrik şanzıman kullanıyor, bu da debriyaj ihtiyacını ortadan kaldırarak vites kutusu kullanımını azaltıyor veya tamamen ortadan kaldırıyor.
Bu sistemleri kullanmanın avantajlarından bazıları arasında; motor yerleştirme özgürlüğü, daha az gürültülü gemi, ağırlık ve hacimdeki azalma olduğu ifade ediliyor. Özellikle Harp gemilerinde entegre elektrik tahrik sisteminin kullanımına, İngiliz ve Amerikan donanmalarında başlandı.
