Alternatif yakıtlarla deniz taşımacılığı dekarbonizasyonu
Decarbonization of shipping through alternative fuels
Yazar: KÜBRA GÖKÇAY
Danışman: PROF. DR. GÖKÇEN ALEV ÇİFTÇİOĞLU
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizikokimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Akaryakıt = Fuel oil ; Alternatif yakıtlar = Alternative fuels ; Sentetik yakıtlar = Synthetic fuels

Özet:
Bu yüksek lisans tezi, deniz taşımacılığında özellikle son dönemde meydana gelen çok önemli düzenlemeler çerçevesinde alternatif deniz yakıtlarının yaşam döngüsü değerlendirmesini yaparak, sera gazı emisyonlarını hesaplamayı ve yeni stratejiler çerçevesinde  alternatif yakıtların dekarbonizasyona etkisini değerlendirmeyi amaçlamıştır. Bu bağlamda deniz taşımacılığında kullanılan ve kullanılma potansiyeli bulunan yakıtların yaşam döngüsü analizleri yapılarak sera gazı oluşumuna etkileri sayısal olarak ortaya konmuştur. En güncel düzenlemeler ışığında sürdürülebilirliği tam olarak değerlendirebilmek için yakıtlar kuyudan gemi izine (WtW) kadar devam eden yaşam döngüsünde analiz edilmiştir. Bunun için tez kapsamında değerlendirilen yakıtlar için IMO'nun yeni oluşturmuş olduğu ilgili klavuzlarında tanımlanan yakıt yolları kullanılmıştır.
Bu tez çalışmasında kapsamlı bir literatür taraması yapılarak, öncelikle denizcilik sektörünün tarihsel ve güncel olarak global sera gazları salınımına etkisi araştırılmıştır. Dekarbonizasyon hedefleri kapsamında alternatif yakıtların önemi, uluslararası düzenlemeler incelenerek ortaya konulmuştur. Tez kapsamında değerlendirmeye alınan alternatif yakıtlar ile karşılaştırma amaçlı olarak geleneksel bir fosil yakıt olan HFO/LSHFO ( ağır fuel oil/ düşük sülfürlü ağır fuel oil) yaşam döngü değerlendirmesinde sera gazları salınım değerleri hesaplanarak, alternatif yakıtların dekarbonizasyona etkisi karşılaştırmalı olarak tartışılmıştır. Yakın gelecekte kullanılma potansiyeli taşıyan alternatif yakıtların çevresel etkileri Greet Marine Modülü 2023 versiyonu kullanılarak karşılaştırılmış, farklı perspektiflerden uygulanabilirliklerinin değerlendirilmesi yapılmıştır. 
Yapılan çalışmaların gösterdiği şekilde, alternatif yakıtların da diğer geleneksel yakıtlarda olduğu gibi belirgin güçlü ve zayıf yönleri vardır. Buna ek olarak, bu yakıtların kullanımına yönelik ticari, teknik ve operasyonel bir takım engeller bulunmaktadır. Tez kapsamında mevcut güçlü ve zayıf yönler (engeller), fırsatlar ve tehditler (riskler) açılarından değerlendirme  yapılabilmesi için gerekli bilgi birikimine ve dolayısıyla ulusal literatüre katkı sağlanması hedeflenmiştir. Bu tezin sunduğu değerlendirmeler ışığında, konu özelinde ileriye yönelik yapılması önerilen çalışmalar ortaya konmuştur.

Abstract:
This master's thesis aims to evaluate the life cycle of alternative marine fuels within the context of significant regulations that have emerged in maritime transport, especially in recent times. The objective is to calculate greenhouse gas emissions and assess the impact of alternative fuels on decarbonization within the framework of new strategies. Life cycle analyses of fuels used or with the potential for use in maritime transport have been conducted to numerically demonstrate their effects on greenhouse gas formation. In order to fully assess sustainability in light of the latest regulations, fuels have been analyzed throughout their life cycle, from well to wake (WtW). The fuel pathways defined in the relevant guidelines established by the International Maritime Organization (IMO) for the fuels evaluated in this thesis have been utilized.
Comprehensive literature review was conducted in this thesis, initially exploring the historical and current global impact of the maritime sector on greenhouse gas emissions. The significance of alternative fuels in the context of decarbonization goals has been highlighted by examining international regulations. As part of the thesis, greenhouse gas emission values were calculated for Heavy Fuel Oil/Low Sulfur Heavy Fuel Oil (HFO/LSHFO), a traditional fossil fuel, in a life cycle assessment, and the impact of alternative fuels on decarbonization was discussed comparatively. The environmental impacts of alternative fuels with potential for future use were compared using the Greet Marine Module 2023 version, and their feasibility was evaluated from various perspectives.
As demonstrated by the conducted studies, alternative fuels have distinct strengths and weaknesses similar to other traditional fuels. Additionally, there are commercial, technical, and operational barriers to the use of these fuels. Within the scope of the thesis, the aim is to contribute to the national literature by providing the necessary knowledge for the evaluation of existing strengths and weaknesses (barriers), opportunities, and threats (risks). Based on the assessments presented in this thesis, recommendations for future studies specific to the topic have been proposed.