Gemi kaynaklı emisyonların farklı yöntemlerle incelenmesi

Abstract

Dünyadaki yük taşımacılığının büyük bir çoğunluğu deniz yoluyla yapılmaktadır. Diğer taşımacılık türleri olan havayolu, demiryolu ve karayolu taşımacılıklarına kıyasla çevre dostu olarak kabul edilir. Ancak uluslararası ticaret hacminin artması, gemi sayısının artışına neden olmuştur ve bunun sonucunda da gemi kaynaklı emisyon miktarları artmıştır. Deniz taşımacılığından kaynaklanan emisyonların küresel iklim ve hava kalitesine etkisi yadsınamaz bir gerçektir. Bu gelişmeler ışığında, Avupa Birliği ve Uluslararası Denizcilik Örgütü’ nün özellikle SOx, NOx, PM ve CO2 emisyonlarında yaptığı büyük sınırlandırmalar, denizcilik sektörünün yeni makine teknolojileri ile tanışmasına neden olmuştur. Gemi kaynaklı emisyonların uluslararası standartlar ile sınırlandırılması, ayrıca bu emisyonların ölçülmesi, raporlanması ve doğrulanmasının zorunlu hale getirilmesi, gemilerin emisyon takibi ve değerlendirilmesi açısından denizcilik sektörünün büyük bir revizyona gitmesini zorunlu hale getirmiştir. Gemi ve liman kaynaklı emisyonların özellikle kıyı kentlerinde yaşayan insanların sağlığını olumsuz yönde etkilediği bilinmektedir. Bu hava kirliliğinin neden olduğu hastalıklarla ilgili yapılan araştırmalar gösteriyor ki; dünya genelinde yılda yaklaşık 20 bin kişi sadece gemi ve liman kaynaklı emisyonlar nedeniyle akciğer kanserine ve yaklaşık 60 bin kişi de yine bu emisyonlar nedeniyle çeşitli hastalıklara yakalanarak hayatını kaybetmektedir. Marmara Denizi ve özellikle İstanbul ve çevresindeki limanlar, Türkiye için gemi trafiğinin en yoğun olarak yaşandığı bölgelerdir. Bundan dolayı, bu tez çalışmasında Marmara bölgesinde bulunan ve yoğun bir deniz ticaretinin yaşandığı Ambarlı Limanı seçilerek; SO2, CO, NO, NO2, NOx, PM10 ve PM2.5 emisyonlarının 3 aylık süre ile gerçek zamanlı hava kalitesi ölçümleri Türkiye limanları için ilk defa yapılmıştır. 2017 yılı Haziran, Temmuz ve Ağustos aylarından alınan emisyon verilerinin günlük ortalama değerleri ve ölçüm alınan aylardaki ilgili emisyona ait en yüksek değerler gösterilmiştir. Aynı zamanda, 3 ay süre ile Ambarlı limanına gelen gemilerin; tipi (türü), inşa yılı, gros tonajı (GRT), ana makine güçleri, devirleri ve yardımcı makine güçleri, limana geliş sayıları ve seyir, manevra ile limanda kalış süreleri dikkate alınarak literatürde yer alan emisyon tahmin yöntemleri kullanılarak, geliştirilen web tabanlı veri toplama yazılımı ile NOx, CO2, SO2, VOC, CO ve PM emisyonları seyir, manevra ve liman şartlarında teorik olarak hesaplanmıştır. Daha sonra, hesaplamalı akışkanlar dinamiği Star CCM+ V10.02 ile farklı açılarda konumlandırılmış tek bir gemi ve farklı işletme modundaki iki gemi modelleri kullanılarak, farklı rüzgar hızları için atmosfere yayılan SO2, NO, CO ve CO2 emisyon yayılımları incelenmiştir. Ayrıca, emisyon değerlerinin karşılaştırılması amacıyla İstabul ilinin Esenler, Kadıköy ve Avcılar ilçelerinde yer alan ölçüm istasyonlarından 2017 yılının Haziran, Temmuz ve Ağustos aylarında alınan gerçek zamanlı hava kalitesi ölçümleri ile Ambarlı liman bölgesinden aynı tarihlerde alınan ölçümler karşılaştırılmıştır. Son olarak ise; 1 Ocak 2019/2024 tarihleri itibariyle SO2, NO2, PM10 ve CO emisyonları için AB Hava Limit değerlerine geçileceğinden, İstanbul ili ilçeleri ve Ambarlı Limanı için bir durum değerlendirmesi yapılmıştır.