Gemi ana makinelerinde düşük sülfürlü yakıtın kullanımının maliyet analizi
Cost analysis of low sulphur fuel usage in ship main engines
Yazar: GÖKHAN ÇAKICI
Danışman: PROF. DR. GÖKHAN KARA
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Denizcilik = Marine ; Gemi Mühendisliği = Marine Engineering
Dizin: Denizcilik = Maritime ; Gemi makineleri = Ship engines ; Maliyet analizi = Cost analysis ; Yakıt kullanımı = Fuel usage

Özet:
Gelişen teknoloji, artan nüfus ile birlikte insan kaynaklı emisyonların artmasına zemin hazırlamıştır. Öyle ki bu emisyonlar hava kirliliğini dolayısıyla insan sağlığını tehdit eder hale gelmiştir. İnsanlardan kaynaklı emisyonları ise taşımacılık, enerji üretimi, atıkların yakılması gibi öğeler oluşturmaktadır. Denizcilik sektöründeki taşımacılık enerjiye en fazla ihtiyaç duyulan taşımacılık şeklinden biridir. Bu nedenle denizcilik sektörü küresel ölçüde oldukça önemli bir emisyon kaynağı olarak görülmektedir. Gemi kaynaklı emisyonlar bu zararlı maddeleri gittikleri limanlara, hatta farklı kıtalara taşıyabilmektedir. Bu da gemi kaynaklı emisyonların mahalli bazdan küresel baza taşınması demektir. IMO 2020 yılı itibari ile gemilerden kaynaklanan hava kirliliğini en aza indirgemek için yeni düzenlemeler ve sınırlamalar getirmiştir. Emisyon Kontrol Alanları içerisinde en fazla %0,1 sülfür içerikli yakıtın kullanılmasına devam edilmiş, bu alanlar dışında kalan bölgelerde büyük bir düşüş kararı alınarak, sülfür içeriği %3,5'ten %0,5'e çekilmiştir. Bu durum iki şekilde sağlanmıştır: Düşük sülfürlü yakıtın kullanılması veya baca gazı arıtma sistemi kurulmasıdır. Baca gazı arıtma sistemi kurulumu yaptıran gemiler %3,5 yüksek sülfür içerikli yakıt kullanımına devam edebileceklerdir. Baca gazı arıtma sistemi kurulumu; yapısal değişiklikler içermesi, maliyetinin yüksek olması ve ilerleyen zamanlarda yüksek sülfürlü yakıtın tedarik edilememesi gibi zorluklara rağmen daha çevreci bir sistem olduğu için kullanımı ve kurulumu düşünülebilir. Diğer yandan düşük sülfür içeren yeni nesil yakıtın kullanılması durumunda ise; yeni nesil yakıtın ana makineye uzun vadede ki zararının bilinememesi, hali hazırda kullanılan dizel yakıtları ile fiyat farkının çok yüksek olmaması ve baca gazı arıtma sistemine yönelimi gibi durumlara rağmen maliyeti daha uygun olduğu için kullanımı düşünülebilir. Çalışmada iki durum da değerlendirilmiş farklı değişkenler ortaya çıkmıştır. Belirlenen kısıtlamalara göre yukarıdaki durumlar göz önüne alınmıştır. Referans alınan 100 geminin yakıt sarfiyatı, tonajı, gemi tipi, kilowatt gibi özellikleri esas alınarak 2021 yılı yakıt maliyetleri hesaplanmıştır. Analizin neticesinde kısa vadede yeni nesil düşük sülfürlü yakıtın (VLSFO) kullanımı avantaj olarak karşımıza çıkmaktadır. Ancak uzun vadede yeni nesil düşük sülfürlü yakıtın (VSLFO) gemi ana makinelerine ve yardımcı sistemlerine etkileri bilinemediğinden, baca gazı yıkama sisteminin hava kirliliğini azalttığından dolayı kurulumu tavsiye edilmektedir.

Abstract:
Developing technology has paved the way for an increase in human-induced emissions with the increasing population. So much so that these emissions have become a threat to air pollution and therefore to human health. Emissions originating from humans, on the other hand, consist of items such as transportation, energy production, and incineration of wastes. Transportation in the maritime sector is one of the most needed forms of transportation for energy. For this reason, the maritime sector is seen as a very important emission source on a global scale. Ship-based emissions can carry these harmful substances to the ports they go to, and even to different continents. This means the transfer of ship-based emissions from a local to a global basis. As of 2020, IMO has introduced new regulations and limitations to minimize air pollution from ships. Fuel with a maximum sulfur content of 0.1% continued to be used within the Emission Control Areas, and the sulfur content was reduced from 3.5% to 0.5%, with a major reduction decision taken in the regions outside these areas. This is achieved in two ways: Using low-sulfur fuel or installing an exhaust gas treatment system. Ships that have installed an exhaust gas treatment system will be able to continue to use fuel with a high sulfur content of 3.5%. Installation of exhaust gas treatment system; Despite difficulties such as structural changes, high cost, and inability to supply high sulfur fuel in the future, its use and installation can be considered because it is a more environmentally friendly system. On the other hand, if a new generation fuel containing low sulfur is used; Although the long-term damage of the new generation fuel to the main engine is unknown, the price difference with the currently used diesel fuels is not very high, and its orientation to the exhaust gas treatment system, its use can be considered because it is more cost-effective. In the study, both conditions were evaluated and different variables emerged. The above situations have been taken into account, according to the specified constraints. The fuel costs for 2021 were calculated based on the characteristics such as fuel consumption, tonnage, ship type, and kilowatts of the referenced 100 ships. As a result of the analysis, the use of new generation low sulfur fuel (VLSFO) in the short term is an advantage. However, since the effects of the new generation low sulfur fuel (VSLFO) on the ship's main engines and auxiliary systems in the long term are unknown, it is recommended to install the exhaust gas scrubbing system because it reduces air pollution.