3-7 Temmuz 2023 tarihinde gerçekleştirilen MEPC 80 toplantısıyla “karbon net sıfır” hedefi, 2100’den 2050 yılına çekilmiş oldu. Karbon salımını azaltmaya yönelik teknik ve politik önlemler bazılarının beklentisinin aksine gittikçe katılaşmaktadır.

IMO'nun Deniz Çevresini Koruma Komitesi'nin (MEPC 80) 80. oturumunda revize edilmiş bir Sera Gazı Stratejisi kabul edildi. Gözden geçirilmiş strateji, uluslararası nakliyeden kaynaklanan sera gazı emisyonlarını önemli ölçüde azaltmayı hedefliyor. Yeni hedefler arasında 2030'a kadar emisyonlarda %20 azalma, 2040'a kadar %70 azalma (2008 seviyelerine kıyasla) ve 2050'ye kadar net sıfır emisyona ulaşma nihai hedefi yer alıyor. Yeni düzenlemelerin 2027 ortalarında yürürlüğe girmesi bekleniyor. 

Bu durum, gemi işleten firmaların verimli makine ve sevk sistemi tercih etmeleri yanında hali hazırdaki işletme alışkanlıklarını değiştirmelerini de zorunlu kılmaktadır. Özellikle dökme yük gemilerinin yıllık seyir-liman ve demirleme sürelerine bakıldığında yılın üçte birinde seyir yaparken diğer kalan sürelerinin demir ve limanda geçtiği görülmektedir. Yüksek seyir yapan gemi sayısının azlığı gemilerin enerji verimlilik sınıflarının “C” altına düşmelerinin ana sebeplerinden birisi olacak gözüküyor. Bu durumda ister istemez, seyirde dahil olmak üzere özellikle demir ve limanda tüketilen yakıt miktarının azaltılması için önlem alınmasını gerekli kılmaktadır. Tablo-1 ve Şekil-1 de 60.000 DWT’lik bir dökme yük gemisinde yüksek güç çeken yardımcı makinelerin toplam enerji tüketim içindeki paylarını, tam kapasitede çalışmaları için jeneratörün saatlik yakıt tüketim miktarlarını ve yakıt tüketim maliyetleri görülmektedir.

Tablo-1. 60.000 DWT tonluk bir dökme yük gemisinde ana enerji tüketicilerin toplam enerji tüketimindeki payları, saatlik yakıt tüketim ve maliyetleri

Şekil-1. Yüksek güç çeken pompa, kompresör ve fanların toplam tüketimdeki payları, saatlik yakıt tüketim ve maliyetleri

Tablo ve şekiller incelendiğinde verimsiz pompa, kompresör ve fanların enerji tüketimini önemli ölçüde artıracaktır. Diğer nokta ise ana makinenin stop etmesinden sonra pompaların normalden daha uzun süre çalıştırılması sonucu yakıt tüketimi yükselmektedir. Bu nedenle manevra sonrasında uzun süre pompa ve fanların çalıştırılmaması gerekir.  

Bu çalışmada farklı sistemlerde verimliliği artırıcı önlemlerin ilki olan pompa sitemlerinde enerji verimliliğini artıracak önlemler ele alınacaktır.

Pompa sistemlerine enerji verimliliği iyileştirecek önlemler
Pompa sistemlerinde verimliliği artıracak ya da mevcut sistemi verimli hale getirmek için alınması gereken birtakım önlemler vardır. Bu önlemlerin bir kısmı yapısal değişiklikleri içerirken bir kısmı işletmeye yönelik önlemlerdir. Verimliliği artırmaya yönelim önlemler ana başlıklarla şu şekilde sıralanabilir:

•    Düzenli bakım 
•    Sürekli izleme
•    Uygun kontroller
•    Daha verimli pompa kullanılması
•    Uygun pompa seçilmesi
•    Kademeli pompa kullanılması
•    Çark tıraşlama
•    Değişken hız sürücülerinin kullanılması
•    Debi kontrol vanası kullanılmasından kaçınma
•    Uygun borulama
•    Sızdırmazlık iyileştirilmesi 
•    Hassas döküm, yüzey kaplamaları veya parlatma

Düzenli Bakım 
Yetersiz bakım pompa sisteminin verimini düşürdüğünden enerji tüketimini ve maliyetlerini hızlı bir şekilde artırır. İyi bir bakım bu sorunları önler ya da azaltabilir.  Uygun bir bakım da aşağıdaki bakım ve kontrollerin yapılması gerekir:

•    Özellikle aşındırıcı ve katı içeren akışkanların olduğu uygulamalarda aşınmış olan çarklar ve aşınma ringleri değiştirilmelidir.
•    Rulman ve yataklarının kontrolü, bakımı ve onarımı yapılmalıdır,
•    Salmastraların kontrolü yapılmalı, sızdırma var ise değiştirilmelidir
•    Aşınan parçalar ve çark kontrol edilmeli

Sürekli İzleme
Planlı bakım prosedürleri işletilmeli, verimli bir sistem oluşturulması için işletme değerlerinin sürekli izlenmesi gereklidir.  İzleme ile bakım ve tamirat ihtiyaçları zamanında belirlenerek gerekli müdahaleler yapılabilecektir. İzlenecek göstergeler şunlardır:

•    Titreşim izleme
•    Basınç ve debi izleme
•    Akım veya güç izleme
•    Sıcaklık izleme
•    Aşınma izleme

Uygun Kontrol Kullanılması
Herhangi bir kontrol stratejisinin amacı ihtiyaç olmayan pompaları kapatmak veya gereksiz pompa yükünü azaltmaktır. Uzaktan kontrol, pompaların hızlı bir şekilde durdurulması ve başlatılmasını sağlayacaktır. Bu ise klasik kontrol sistemlerine göre enerji ve iş tasarrufu sağlar. İşletmenin özelliklerine göre enerji verimliliğini ve tüketimini optimize edecek kontrol stratejileri geliştirilmelidir.

Talebin Değerlendirilmesi ve enerji tüketiminin azaltılması 
By-Pass hatları ve varsa gereksiz olan akışlar kaldırılmalıdır. Basma yüksekliği, statik basınç ihtiyacı, borulama hattındaki kayıplar ve son kullanım noktasındaki ihtiyaçlar azaltılarak düşürülebilir.

Daha Verimli Pompa Kullanılması
Pompa ömrü boyunca pompa verimi %10-25 aralığında düşebilir. Bu performans düşüşün tek sebebi pompanın yaşı değildir. İşletme sırasında zamanla pompa kapasitesi ile debi taleplerindeki değişikliklerin uyumu bozması nedeni ile de verimlerde düşüş olduğu görülmektedir.  Böyle durumlarda mevcut pompanın kullanılması yerine verimi daha yüksek pompa ile değiştirilmesi uygun olabilir. Pompa belirli bir ihtiyaca ait yük ve debi için seçilir. Doğru pompa seçimi ile işletme ve satın alma masrafları düşürülebilir. Yük ve debinin zamanla değiştiği bir uygulamada daha verimli pompa ile değiştirme %2-10 aralığında enerji kullanımını azaltabilir. Yüksek verimli motorların kullanılması ise pompa sisteminin verimini %2-5 artırabilir. 

Uygun Pompa Seçilmesi
Pompa sisteminde, kısılma valfleri kullanılıyor, büyük By-Pass akışları var ya da en yüksek verim noktasındaki debiye göre %30 civarında farklılık var ise kullanılan pompa bu yer için uygun değildir. Şekil-2 sistem ihtiyacının üzerindeki bir pompanın daha küçük kapasitede bir pompa ile değiştirilmesi durumunda Q-H grafiklerindeki değişim görülmektedir. Soldaki grafik yüksek kapasiteli pompa Q-H grafiğini, sağdaki grafik ise küçük pompanın Q-H grafiğini göstermektedir. 

Şekil-2 Kapasitenin üzerinde çalışan pompanın daha düşük pompa ile değişimi durumunda Q-H grafiğinin değişimi.

İhtiyaç yerleri için yük ve debi hesaplanırken emniyet paylarının küçük tutulması işletmede pompanın verimli noktada çalıştırılması için gereklidir. Pompa uygulama yeri için çok büyük olduğunda, değişken sürücü kullanımı, dişli ya da kayış sistemi değişimi ya da düşük devirli motor değişimi ile enerji verimliliği sağlanabilir.  Kapasite büyüklüğü ve kısılma vanasını kullanılan yerlerde çark değişimi ya da tıraşlanması yapılabilir.