Gelecekte Gemi İnşaasını Değiştirebilir Teknolojiler

Teknolojideki yenilikler herhangi bir sanayinin gelişmesinde, kalkınmasında etkin olacak anahtar, kilit rolü oynarlar. Gemi inşa sanayisi de bu konuda bir istisna değildir. Aslında, gemi inşa sanayisi de, yükselen yakıt maliyetleri, çevre kirliliği gibi sorunları çözmeye yönelik son derece gelişmiş teknolojilerin var oluşumundan yararlanmakta ve çok hızlı bir oranda değişim göstermektedir.

Ar-Ge faaliyetleri ile birlikte, gemicilik endüstrisi bünyesinde, oldukça çarpıcı, devrim niteliğinde birtakım potansiyel yenilikci teknolojiler geliştirilmiştir. Gemi inşaasında gelecekte gerçekleşebilecek bu konu değişimlere, gelişmelere yardımcı olabilecek, yedi önemli teknolojilere ait bilgiler aşağıda sıralandığı gibidir.

1) 3-D (Üç Boyutlu) Baskı Teknolojisi: 3D (Üç Boyutlu) baskı teknolojisi sayesinde sanal 3 boyutlu nesnelerden gerçek nesneleri, objeleri oluşturmak artık mümkün olmaktadır. Bu işlem için yöntem, gerçek nesnenin 2D(İki Boyutlu ) ortamda elde edilen kesitlerinin, tek tek yazdırılması, basımı ile gerçek objenin elde edilmesi usulüdür. Bu konuda günümüze değin, farklı birkaç 3-D baskı süreçleri yaratılmışsa da, ancak birkaç tanesi ekonomik ve sürdürülebilir olmuştur. Günümüzde, bu süreç yâda yöntem, bilimsel birtakım ekipmanların üretimi ile farklı bazı uygulamaların küçük çaplı bazı yapılar ve modellerinin oluşumunda kullanılmaktadır.

Yakın zamanda, Amerikan Deniz Kuvvetleri bünyesindeki, NSWC (Naval Surface Warfare Center) Carderock Komutanlığı, 3-D baskı teknolojisi yardımı ile bir geminin ilk defa CAD çizimlerini sanal ortamda yüklemekle, Amerikan yapımı USNS Comfort (T-AH 20) hastane gemisinin bir modelini üretmiştir. Süreç için kazanılan bu ilave teknolojik gelişmeler daha da karmaşık gemi geometri modellerinin elde edilmesi ( bulblı- yumrubaş tekneler gibi ) ve gemi inşaasında kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Ayrıca, gemide bakım tutum ve arıza giderme için aranmakta olan bir parça nın değişimi için ivedi çözüm olabileceği düşünülmekte olan, 3-D baskı teknolojisinin bu konuda kullanılmasına yönelik çalışmalar ise sürdürülmektedir.

2) Gemi İnşaasında Robotik: Son eğilimler, gemi inşa sanayisinde kaynak gibi tehlikeli görevleri yaparken karşılaşılabilinecek olumsuzlukları önleme de etkin olabilecek bir yöntem olabilmesi için gemi inşaasında robotik yaklaşımların kullanılmasını önermektedir. Ayrıca, kalifiye işgücünün yarattığı sıkıntının giderilmesinde de robotik yaklaşımların kullanılması, bu teknolojinin ele alınmasını gerektirmiştir. Bu teknolojinin içersinde kullanılacak robotlarla, tersanelerde kaynak, patlatma, boyama, ağır kaldırma ve benzer diğer görevleri yürütme kolaylıkla yerine getirilebilinecektir.

Güney Kore de konuşlu Geoje tersanesi, yılda yaklaşık 30 adet gemiyi suya indirmede, üretim sürecinin % 68 gibi yüksek bir üretim hızı elde etmede, sadece robotik sistemleri kullanarak elde etmiştir.

Tersanelerde, özellikle kaynak işlemleri için tasarlanmış Robotlar, şimdilerde muayene ve boru temizleme gibi benzeri görevler içinde söz konusu olmaktalar. En ilginç bir örnek ise, geminin boyanması öncesi hazırlanması gerekli yüzeylerde robotların, paslanmalar ve diğer parçacıklardan temizlenmesi için basınçlı hava kullanıyor olmasıdır. ‘Iron Man’ adı ile tanımlanan robot ise, iş gücü ve dayanıklılığına katkıda bulunmak için geliştirilmiş bir başka üründür. Hyundai Heavy Industries (HHI) ise, iş yerinde geliştirdiği mini kaynak robotları, şimdilerde gemi inşaasında kullanmaktadır. Robot teknolojisinde, bu ve benzeri kullanımlarına yönelik eğilimler gelecekte, açıkça tersanelerinin ne denli akıllı ve dijital-sanal ortamlarda olacağını göstermektedir

3) Balastsız Gemi Tasarım: Tasarım konsepti, yapay türlerin oluşumuna olanak sağlayan balast suyun atımı, boşaltılması ile ortaya çıkan çeşitli ekolojik sorunları hafifletmek için gerekli potansiyele sahiptir.

Tasarım, geminin baş ve kıçı arasında gemi boyunca yerleştirilmiş borulardan oluşan bir ağı içerir. Bu ağ yardımı ile sürekli temiz su akışı, kirletilmiş suyun transferi ve de bir eko sisteme ait suyun diğer sisteme karışması önlenmiş olur.

Hâlihazırda bu teknoloji deney ve gelişim aşamasındadır. Başarıyla test edilmesi halinde, gelecekte gemi inşaasında bu amaçla kesinlikle kullanılabilinecek kalıcı bir serbest tasarım olacaktır.

4) LNG Yakıtlı Makineler: Olumlu çevresel etkinliği nedeni ile Sıvılaştırılmış Doğal Gaz (LNG), gemiler için alternatif bir yakıt olarak kullanımda gözlenebilir bir popülariteye sahip olacaktır. İşte bu nedenle, bu yakıt ile makineleri çalıştırılan gemilerin pazarı ortaya çıkmakta ve piyasada haklı olarak bu konudaki beklentiler de artmaktadır.

LNG li makinelerde, diezelli makinelerle kıyaslandırıldıklarında; CO2 emisyonu % 20-25 azalmakta; NOX emisyonları yaklaşık % 92 kesilmekte; SOX ve partikül emisyonu ise neredeyse tamamen ortadan kalkmaktadır. Ayrıca, bu yeni nesil gemilerle, IMO’nun 2016 ya değin yerine getirilmesi istenen TIER 3 kısıtlamalarına da uyumlu olunacaktır. LNG Makinelerin, şu an için en iyi çözüm olduğu ve bu hususun sektörde de çok iyi anlaşılmakta olduğu aşıkardır.

Büyük gemi makineleri tasarımcıları olan, Mitsubishi, Wartsila, Rolls-Royce ve MAN Diesel & Turbo, şuan LNG yakıtlı gemilerde kulanılacak bu teknolojik gelişmelerle meşguller. Bu kapsamda, bilinen Klâs Kuruluşları da toplumlar da konuya ilişkin aktif rol almakta ve “Gemiler için LNG Kuralları” adlı dizini de yayınlamış bulunmaktalar. Hatta yakın zamanda, Deen Gemicilik, yeni inşa edilen 6,100 dwt’luk çift yakıtlı, ‘MTS ARGONON’ adlı dünyanın ilk LNG yakıtlı, kimyasal nakliye tankerini geliştirdi. Lloyd Register tarafından da sınıflandırılan bu gemi % 80 LNG & 20% dizel yakıtlarla seyretmektedir

Çevre dostu bir yakıt olmasının yanı sıra, LNG yakıt olarak dizel yakıt dan da daha ucuz olup, zamanla çok önemli miktarda mali bir tasarruffun sağlanmasına yardımcı olacaktır. İlaveten, Rolles-Royce Gemicilik de bu arada, LNG yakıtlı makineleri ile donatılmış bir eskort römorkör de geliştirmiştir. Tüm bu gelişmeler, gelecekte gemilerin çoğunun konu LNG yakıtlı makinelerle güçlendirilmiş olacaklarını vede yeşil çevre katkılarının da yüksek olacağının birer delili olacaktır.

5) Güneş ve Rüzgâr Enerjili Gemiler: Petrol ve gaz rezervuarlarımızın tümünün bitmiş olacağı bir durumu düşünün; gerçekten korkunç olurdu! Geçmişte bir zamanlar kullanılan yelkenlilerin artık zamanınızda kullanılmayacakları da ayrı bir gerçek. Ama gemi inşaa sanayi bugünün zorluklarını dikkate alarak, gemileri çalıştırmak için, farklı enerji kaynaklarını (yani, rüzgâr ve güneş) , yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanma adına teknolojiler geliştirmek için çok çalışmaktadır.

‘Turanor’ adlı 100 metrik ton katamaran gemisi, dünyanın en büyük güneş enerjili gemisi olup hiçbir yakıt kullanmadan seyir yapabilmekte ve şu an ayrıca bir araştırma gemisi olarak da kullanılmakta. Her nekadar, özel güneş ya da rüzgâr enerjili gemilerin kullanımı bugün için ticari ve pratikte pek uygulanabilir değilse de, bu, bu gemilerin gelecekteki konu alanlarda kullanımlarını sağlıyacak teknik gelişmelerin yürütülmesini durdurmamalıdır.

Son zamanlarda, büyük gemilerin yakıt tüketimini destekleyen güneş panelleri ya da katlı yelkenlerin kullanılmasına yönelik birçok teknolojik yapılanmanın ortaya çıktığını söylemek mümkün. Örneğin, Gemilerde yakıt maliyetlerini ve de sera gazı emisyonunu azaltmak amacıyla, rüzgâr ve solar enerji elde etmek adına “Enerjili Yelkenli Seyir (patenti bekleniyor )” adında bir cihaz, Eco Marine Power kuruluşunca geliştirilmiştir. Bu aygıt özellikle, gemicilik sektöründe, çok çeşitli tanker türlerinden sahil güvenlik teknelerine değin geniş bir yelpazede kullanılmak üzere geliştirilmektedir

6) Buckypaper: Buckypaper, karbon nanotüpler (CNT) den oluşan ince bir tabakadır. Her bir CNT, insan sacından 50.000 kat daha incedir. Konvansiyonel gemi malzemesi (yani çelik sac) ile karşılaştırıldığında, Buckypaper- in ağırlığı çelik sac levha ağırlığının 1/10t u kadar olup potansiyel gücü ise biraraya getirilmiş kompsit yapıda, çelik saça göre 500 kez daha güçlü, elmasa görede 2 kat daha sertdir. Böylesi hafif malzemeden inşa edilmiş bir gemi daha az yakıt gerektirir dolayısıyla enerji verimliliğinde de bir artış sağlanır. Ayrıca, korozyona dayanıklı olması nedeni ile de gemilerde yangına engel olabilecek ve alev geciktirici olarakda kullanılması mümkün olmaktadır. Bu arada, gelecekteki bir uçağın yapımında da yapı malzemesi olarak kullanımına başalanmıştır. Benzer nedenden ötürü konu bu malzemenin gemi inşaasında da kullanımı kesinlikle göz ardı edilmemeli.

7) Tümleşik Elektriksel Tahrik/Güç: Bu teknoloji, pervaneler ya da su jetleri için gerekli 3 faz elektriksel gücün elde edilmesinde, gaz türbinleri veya dizel jeneratörler ya da her ikisinin birlikte kullanıldıkları tümleşik / birleşik tahrik güc kaynakların teknolojisini içerir. Bu teknolojide, elektriksel gücün iletimi söz konusu olup, mekanik şanzıman vede dişli kutuları gibi mekanik elemanların kullanılması ihtiyacını da azaltır hatta ortadan kaldırır.

Bu teknolojiyi kullanmanın avantajlarından bazıları, makineleri yerleştirmedeki serbestlik, az gürültülü gemi, gemi ağırlılığının ve hacminin azaltılması gibileri sayılabilir.

Kraliyet Donanması gemilerinden, HMS Queen Elizabeth ve ABD Deniz Kuvvetleri gemilerinden, Zumwalt sınıfı destroyerler gibi geleceğin savaş gemilerinde konu tümleşik elektriksel tahrik / güc teknolojisi kullanacaktır.

Yukarıda belirtilen teknolojilerin tamamı yâda bir kısmı, gelecekte, gemi inşa süreçlerinde kullanılacak gelişmiş sistem ve teknolojik yapıların bir kesimidir.

Kaynak: MarineInsight
Tercüme: Hüseyin Şahin
Ekleyen: Onur Yavaş