FBE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Ay, Cenk" ile FBE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
Ögeİstanbul boğazından geçen ticari gemilerden kaynaklanan emisyonun incelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-05-28) Ay, Cenk ; Beşikçi, Elif Bal ; 512171018 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği ; Maritime Transportation EngineeringHava kirliliği, insan sağlığına ve bir bütün olarak tüm gezegene zararlı olan kirleticilerin havaya salınmasını ifade etmektedir. Hava kirliliğine sebep olan kirleticilerden bazıları; karbon oksitler, azot oksitler, sülfür oksitler, hidrokarbon bileşikleri, uçucu organik bileşikler ve partikül maddelerdir. Hava kirleticileri; solunum sistemi rahatsızlıklarına, dolaşım sistemi rahatsızlıklarına, kalp hastalıklarına, kansere, göz ve burunda irritasyona, otizme, zekâ geriliğine ve benzeri birçok sağlık problemlerine sebep olarak insan sağlığını olumsuz etkilemektedir. Ayrıca bu kirleticiler, sera gazı ve yer seviyesinde ozon oluşumuna, iklim değişikliğine ve küresel ısınmaya sebep olarak tüm ekolojik dengeyi tehdit etmektedir. Yapılan araştırmalar neticesinde yaşanan olağan üstü hava olaylarında ve yıllık sıcaklık ortalamalarında artışlar ve hava kirliliği sebebiyle oluşan asit yağmurları ile tarım arazilerinde verim düşüklüğü gibi çok sayıda olumsuz sonuç gözlenmektedir. Hava kirliliği volkanik patlamalar gibi doğa kaynaklı veya insan aktivitelerine bağlı olarak suni kaynaklı meydana gelebilir. İnsan aktivitelerine bağlı suni hava kirliliği, genel olarak iç mekân ve açık hava kirliliği olmak üzere iki sınıfta incelenmektedir. Açık hava veya dış ortam hava kirliliği olarak adlandırılan hava kirliliğinin temel sebebi sanayi ile ulaştırma sektörü faaliyetleri olup genel hava kirliliğinin büyük çoğunluğunu oluşturmaktadır. Ulaştırma faaliyetleri arasında karayolu taşımacılığının hava kirliliğindeki payı diğer taşımacılık türlerine göre daha yüksek olsa da seneler içerisinde azalan bir ivme ile bu değerin alçaldığı görülmektedir. Ancak ulaşım türleri arasında denizciliğin her yıl artan bir ivme ile hava kirliliğindeki payını arttırdığı yapılan hesaplamalar neticesinde görülmüştür. Günümüzde denizcilik; gemiler vasıtasıyla tek seferde, bir noktadan diğerine, daha çok yükü daha az maliyetle taşıyabilmesi özelliği ile küresel ekonomi faaliyetlerinin sürdürülebilmesi için son derece önemli bir taşımacılık türüdür. Fakat dünya genelinde artan gemi sayısı, gemi kapasitelerinin, boyutlarının ve makinelerinin büyümesi ile denizcilik sektörünün hava kirliliğine sebebiyet veren fosil yakıt kullanım ihtiyacı büyümektedir. Bu büyüme kontrol altına alınmadığı takdirde hava kirliliğinin de artarak devam etmesi kaçınılmaz olacaktır. Elbette ki Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün bu konuda almış olduğu önlemler bulunmaktadır. Emisyon Kontrol Alanları, Sülfür Emisyon Kontrol Alanları, Azot oksit Teknik Kodu ile azot oksit salınımının sınırlandırılması bu önlemlere örnek gösterilebilirken bu önlemlerin yeterliliği ise küresel hava kirliliğinin artmaya devam etmesi sebebi ile tartışılmalıdır. Ülkemizdeki gemilerden kaynaklı hava kirlilik boyutlarına somut örnek oluşturmak gerekirse, İstanbul Boğazı'na odaklanmak adresleme bakımından uygun olacaktır. İstanbul kenti, barındırdığı 15 milyonu aşkın nüfus ile Birleşmiş Milletlerin 2018 yılı verilerine göre; nüfus sayısı bakımından dünya üzerindeki en kalabalık on dördüncü, şehir sınırlarına göre barındırdığı nüfusa göre ise en yoğun beşinci şehirdir. Bu kalabalık şehir aynı zamanda, İstanbul Boğazı vasıtasıyla Asya ile Avrupa kıtalarını ve Akdeniz ile Karadeniz'i birleştirmesi vesilesi ile çok önemli bir jeopolitik konuma sahiptir. İstanbul Boğazı'nın sahip olduğu bu özel konum, çağlar boyunca çeşitli devletler arasında savaş konusu olmuş ve İstanbul Boğazı'ndan gemilerin geçiş rejimi, boğazlar üzerinde menfaatleri olan ülkelerin çıkar çatışmaları sebebiyle küresel bir gündem haline gelmiştir. Boğazlar bölgesinden gemilerin geçiş rejimi tarihsel süreçte o bölgede üstünlüğü sağlayan devletlerin çıkarları gözetilerek sürekli değişmiştir. Günümüzde Türk Boğazları olarak adlandırılan Çanakkale Boğazı, Marmara Denizi ve İstanbul Boğazı'ndan oluşan bölgede, 1936 yılında imzalanan Montrö Boğazlar Sözleşmesine bağlı olarak "serbest uğraksız" geçiş rejimi uygulanmakta olup 1998 yılında kabul edilen "Türk Boğazları Deniz Trafik Düzeni Tüzüğü" ile gemi trafiği düzenlenmektedir. İstanbul Boğazı stratejik konumu ve doğal yapısı sebebi ile yoğun bir deniz trafiğine ev sahipliği yapmaktadır. İstanbul Boğazı'ndan, 2010-2017 yıllarını kapsayan verilere göre, senelik ortalama 47000 gemi geçmektedir. Bu yoğun deniz trafiğinin karşılığında ise boğazdan geçiş yapan gemilerden kaynaklı yoğun bir emisyon salınımı bulunmaktadır. İstanbul'da ikamet eden 15 milyonu aşkın insanın sağlığını direkt etkileyen bu emisyon salınımının boyutlarının tespit edilmesi ve gemi kaynaklı bu hava kirliliğinin azaltılmasına yönelik alınabilecek tedbirler konusunda öneriler geliştirmek düşüncesi ile bu tez çalışması yapılmaya başlanmıştır. İstanbul Boğazı'ndan geçiş yapan gemilerden kaynaklanan emisyon salınımının hesaplanabilmesi için Kıyı Emniyeti Genel Müdürlüğü'nden boğazdan geçiş yapan gemiler hakkında veri talebinde bulunulmuş ve elde edilen veriler seçilen emisyon hesaplama metodolojisine göre sınıflandırılarak işlenmiştir. Günümüzde gemi emisyon envanterleri oluşturmak amacıyla "top-down" (yukarıdan aşağıya) ve "bottom-up" (aşağıdan yukarıya) yaklaşımları kullanılmaktadır. Top-down yaklaşımı, yakıt bazlı; bottom-up yaklaşımı ise gemi aktivitelerine dayalı emisyon hesabında kullanılan yöntemlerdir. Bu çalışmada, elde edilen verilerin gemi aktivitelerine dayanması sebebi ile bottom-up yaklaşımı temelinde ENTEC ve EPA isimli iki metodolojiden yararlanılmıştır. ENTEC UK Limited, İngiltere'nin Çevre, Gıda ve Kırsal İşler Departmanı (Defra) tarafından; Kuzey Denizi, İngiliz Kanalı, İrlanda Denizi ve Kuzeydoğu Atlantik dahil olmak üzere İngiltere'yi çevreleyen sulardaki gemi hareketlerinden, sistemli bir atmosferik emisyon envanteri geliştirmek üzere atanan kurumdur. Bu kurumun gemi emisyonlarına dair yayınlamış olduğu son rapor 2010 tarihlidir. Tezdeki emisyon hesabında kullanılan metodolojilerden biri için, ENTEC'in 2010 yılında yayınlamış olduğu "UK Ship Emissions Inventory Final Report" isimli raporu referans alınmıştır. US EPA; Amerika Birleşik Devletleri federal hükümetinin, bireylerin ve çevrenin sağlığını destekleyen standartlar ve yasalar oluşturmaktan sorumlu Çevre Koruma Ajansı (EPA) kuruluşudur. Bu tez çalışmasında emisyon hesabı konusunda referans alınan diğer metodoloji için ise EPA'nın 2009 yılında yayınladığı "Current Methodologies in Preparing Mobile Source Port-Related Emission Inventories, Final Report" isimli raporu referans alınmıştır. ENTEC metodolojisi ile NOX, SO2, CO2, VOC ve PM emisyon türleri hesaplanmış olup bu emisyon türleri arasında %96'lık oran ile CO2 oranının oldukça yüksek bir seviyede olduğu görülmüştür. CO2'yi takiben NOX ve SO2 emisyonları dikkat çekmektedir. EPA metodolojisi ile ise NOX, SO2, CO, HC, PM10 ve PM2.5 emisyon türleri hesaplanmış olup bu türler arasında NOX ve SO2'nin diğer emisyon türlerine nazaran daha yüksek seviyelerde olduğu görülmüştür. Her iki metodoloji ile hesaplanan ortak emisyon türleri olan NOX ve SO2'nin değerleri karşılaştırılmış olup bu iki yöntem ile ayrı ayrı hesaplanan değerler arasında büyük bir fark olmadığı görülmüştür. Çalışmadaki bir diğer dikkat çekici unsur ise boğazdan geçiş yapan gemi sayısı ile salınan emisyon miktarı arasında herhangi bir doğru ya da ters orantı kurulamamasıdır. Geçiş yapan gemi sayısı azalsa bile emisyon miktarlarında artmalar olduğu da belli seneler arasında yapılan kıyaslama sonucu görülmüştür. Daha doğru bir yaklaşım kurulabilmesi açısından tezdeki değerlendirmelerde; gemi sayısı ile birlikte, gemilerin kapasiteleri ve makine güçleri ile doğrudan ilişkili olan senelik geçiş yapan toplam gros tonaj miktarları kullanılmıştır. Gemi sayısı ve gros tonaj miktarı ile hesaplanan emisyon miktarları kullanılarak 2018 ve 2019 yıllarındaki emisyon miktarlarının bulunabilmesi için ise Matlab programı üzerinden regresyon analizi ile tahmin metodundan yararlanılmıştır. Regresyon analizi ile bulunan tahmini emisyon miktarları ile hesaplanan emisyon miktarları arasında anlamlı bir ilişki tespit edilmiş olup boğazdan geçen gemi sayısında genel olarak bir azalma görülmesine karşın gemi kaynaklı üretilen emisyon miktarında beklenen şekilde bir düşüş görülmemiştir. Bunun da bir sebebi geçen yıllar içerisinde gemilerin; kapasitelerinin, boyutlarının, makine güçlerinin, yakıt tüketimlerinin ve dolayısıyla da emisyon salım miktarlarının artmasıdır ki senelik geçiş yapan toplam gros tonaj miktarlarındaki artış bu durumu desteklemektedir. Bu veriler ışığında, iyimser bir tablo ile boğazdan geçiş yapan gemi sayısının devamlı düşeceği varsayılsa bile, gemi kaynaklı emisyon miktarında aynı şekilde azalma olacağı söylenemez. Bu sebeple, ülkemizde öncelikle Türk Boğazları Bölgesi gibi uluslararası deniz ticaretine bağlı yoğun deniz trafiğinin bulunduğu alanlarda, emisyon kontrol alanı ilan edilmesine yönelik çalışmalar yapılarak, halk sağlığını yakından tehdit eden bu hava kirliliğinin azaltılması gereklidir. Emisyon hesaplarında kullanılmak üzere veri saklama ve istatistik işlemleri geliştirilmeli ve bu işlemin yapılabilmesi ve sürdürülebilmesi için İngiltere ve Amerika örneğinde olduğu gibi milli bir çevre koruma ajansı belki de Çevre ve Şehircilik Bakanlığı'na bağlı olarak kurulmalıdır. Bu şekilde ülkemiz denizlerinde seyir yapan her bir gemiye özgü, emisyon hesaplarında doğrudan kullanılabilecek gemilerin kapasite, boyut, makine, yardımcı makine ve yakıt bilgisi envanteri de oluşturulmuş olacaktır. Emisyon hesaplamalarında kullanılan emisyon faktörleri ENTEC ve EPA'nın kendi veri tabanlarına göre yapmış oldukları hesaplamalara dayanmaktadır. Milli bir çevre koruma ajansı vasıtasıyla ülkemiz denizlerinde seyreden gemi profiline dayanan emisyon faktörleri geliştirmek, hesaplanan emisyon miktarlarının gerçekçiliği ve alınacak önlemlerin belirlenmesi üzerinde oldukça önemlidir.