Geçen yazımızda 2050 karbon nötr hedefine ulaşmak için AB ye sefer yapan gemilerin Fuel EU yönergesinden nasıl etkileneceği üzerinde durmuştuk. Bir önceki yazıda Fuel EU yönergesi tanıtılmış, özellikle AB ye yoğun sefer düzenleyen şirketler için Fuel EU yönergesinin EU ETS e göre çok daha yüksek mali yük getireceğinden bahsetmiştik. Bugünkü yazımda, alternatif yakıtların yeni metodolojiye göre hedef değeri nasıl sağlayacağı üzerinde duracağım.
Bilindiği gibi Fuel EU ve IMO MEPC 81 düzenlemesi aynı metodolojiyi kullanarak gemilerde kullanılan yakıtların düşük karbonlu yakıtları ve/veya üretim-tedarik sürecinde yenilebilir enerji kaynakları kullanılmış yakıt kullanımını zorunlu kılmaktadır. Fuel EU düzenlemesi 5000GT ve üzeri gemileri kapsamaktadır.
Kısaca özetlemek gerekirse:
- Karbon emisyonlarının hedef değer hesabında CII hesabından farklı olarak MT başına CO2 emisyonunu değil MJ başına eşdeğer CO2 emisyonlarını dikkate alır. MJ başına Eşdeğer CO2 emisyonu GHG Yoğunluğu (gCO2eq/MJ) olarak belirtilir.
- Hedef GHG Yoğunluğu her 5 yılda bir değişir ve denizcilik firmalarının bu hedef değerleri tutturmaları istenir. Baz değer 91,16 gCO2eq/MJ dür. Hedef değer için belirlene hedef değerler ilerleyen yıllarda agresif bir şekilde düşmektedir.
- Eşdeğer CO2 değerleri CO2 ye ilave olarak CH4 (Metan) ve N2O (nitröz oksit) bileşenlerinin toplamından oluşur. Hesaplamalarda yakıtların ısıl değerleri de önemlidir.
- CII hesabından farklı olarak sadece gemi makinelerinde yanma ile atmosfere atılan CO2 emisyonlarını dikkate almaz (TtW-Tank to Wake), aynı zamanda üretim ve tedarik süreçlerinde atmosfere atılan eşdeğer CO2 emisyonlarını da (WtT-Well to Tank) kapsar. Yakıtın yaşam döngüsündeki tüm eşdeğer CO2 değerlerini (WtW-Well to Wake) kapsar. Özetle yakıtın tüm yaşam döngüsünde çevreye atılan eşdeğer CO2 değeri (WtW)
〖GHG〗_e [g〖CO〗_2eq ]=WtT (yakıt,elektrik kullanımı)+TtW (Yanma,metan slip)
2050 hedefleri kapsamında 5000 GT ve üzeri gemiler için konulan CII rate ve Fuel EU-MEPC81 hesaplamalarındaki farklılık kendi içinde bir çelişki de barındırmaktadır. Bu çelişkinin özellikle MEPC 81 yürürlüğe girdiğinde giderilmesi gerekir. Bu çelişkiyi şu şekilde izah etmeye çalışalım.
Fuel EU uygulamasına göre gemilerinde hidrojen yakmak üzere gerekli dönüşümü yapmış bir firma düşünelim. Kullanılan hidrojen için en ucuz alternatif doğal gazdan karbon ayrıştırılarak elde edilen yakıt türü olacaktır. Hidrojen kullanımı durumunda CII rate hesaplamasına göre sıfır karbon emisyonu açığa çıkmaktadır. Bu durumda temiz enerji olarak nitelediğimiz hidrojen Fuel EU uygulamasına göre nasıl bir durum karşımıza çıkmaktadır? Aşağıdaki tablo Farklı yakıtların WtT (CO2eq, WtT) ve WtT aşamasındaki Eşdeğer CO2 değerleri gözükmektedir. Dikkat edilirse Fosil Hidrojen en yüksek WtT emisyonuna sahiptir. İkinci sırada ise Gray Metanol en yüksek WtT emisyonuna sahiptir.
Tabloya bakarsak Fuel EU ya göre HFO, Fosil metanol ve Fosil H2 nin WtT GHG yoğunluğu şu şekilde olmaktadır:
Hesaplanan GHG Yoğunluk değerlerine göre Ship Complience Balance ve ödül ceza durumunu inceleyelim. 2025 yılında hedef GHG yoğunluğu 89,3 gCO2eq/MJ olmaktadır.
Yukarıdaki tabloya baktığımızda CII hesabına göre “A” verimlilik sınıfına sahip bir gemi, AB limanlarına uğradığında aynı yakıtı kullanması durumunda bir anda çevreyi en fazla kirleten ve en fazla ceza ödenen yakıt tipine dönüşmektedir. IMO ve AB eğer küresel ısınmayla doğru mücadele etmek istiyorsa CII ve Fuel EU metriklerini birbiriyle çelişir değil birbiriyle uyumlu hale getirmesi gerekecektir.
Aynı durum, 400 GT üzerindeki gemiler içinde geçerli olmaktadır. Doğal gazdan elde edilen hidrojeni kullanan bir gemi yakıt hücresi ile elektrik elde ettiğini ve bu enerjiyi PTI üzerinden ya da elektrikli tahrik sistemine aktardığını varsayalım. Bu durumda, Fuel EU uygulaması 5000GT ve üzerini kapsadığı için, 400 GT ve üzeri yeni inşaa gemilerde yapısal dönüşüm kararı alan bir firma çevreci bir gemi inşa etmiş görülürken Fuel EU direktifinde kullanılan WtT yöntemine göre atmosfere MDO ya göre 10 kat daha fazla karbon salmasına rağmen daha çevreci gösterilmiş olmaktadır. Bio ya da e-hidrojen bir çözüm gibi görülmekle birlikte, bu yakıtların toplam maliyeti MGO, HFO yakıtlara göre çok yüksek olduğu için orta vadede fizıbıl değildirler.
Kömür ya da doğalgazdan elde edilen metanol içinde benzer durum geçerlidir. Motor üreticileri Yakıtın ısıl değerine bakmaksızın sadece MT başına karbon salımına göre hesaplama yaparak güya gray metanolün daha çevreci olduğu algısını oluşturmaktadırlar. Oysa HFO ya da MGO eşdeğer enerji değerine göre yakıt tüketimi dikkate alındığında 1,375 olan olarak görülen karbon katsayısı 3,20 ye çıkmaktadır. Sonuçta, WtT CO2 emisyonu dahi MGO seviyesine çıkmaktadır. MGO eşdeğeri metanol fiyatı da 300 $ mertebelerinden 700 $ mertebelerine ulaşmaktadır. Gray metanol kullanımı durumunda HFO, MGO e göre daha fazla yakıt cezası ödenmekte, yakıt fiyatları eşdeğer MGO ya da HFO e göre hesaplandığında fosil yakıtlarla aynı fiyat seviyesine hatta bir miktar üzerine çıkmaktadır. Bio metanole geçilmesi durumunda 2025-2030 yılları arasında ceza ödemeden sefer yapan gemi, 2030 sonrası yeniden cezalı duruma düşmektedir.
Alternatif yakıtlar içerisinde uygun başlangıç noktasının, Gray LNG olduğu anlaşılmaktadır. Burada da hangi ana makine tipinin seçilmesi gerektiği konusu önem arz etmektedir. Bir an 4 zamanlı bir dizel motorunu LNG YE çevirdiğimizi ve ilk inşada dört zamanlı dizel çevrimine göre çalışan DF (çift yakıt) ana makine seçimi yaptığımızı kabul edelim. Bu durumda maalesef firma yanlış bir tercih yapmış olacaktır. Oysa seçimini 2 zamanlı çift yakıtlı dizel çevrimine göre çalışan DF LNG makineden yana yaptığında doğru tercih yapmış olmaktadır. Dört zamanlı makinelerde metan slip yüksek olduğu için GHG yoğunluğu hedef değerleri sağlayamamaktadır. Otto çevrimine göre çalışan 2 zamanlı DF LNG makinelerinde nispeten yüksek metan slip değeri nedeniyle 2035 sonrası cezalı duruma düşmektedir. Aşağıdaki tablo farklı yakıtların ceza ödül durumlarını göstermektedir.
LNG kullanıldığı takdirde ceza yerine ödül olarak hesapta artı bakiye olarak duracağından son tahlilde yeni inşa bir gemide LNG yakan bir ana makine kullanıldığında 2040 yılına kadar sorunsuz olarak ticari faaliyetlerine devam edebilecektir. 2040 ve sonrası için fiyatların daha makul seviyeye ineceğini varsayarsak Bio LNG ya da WtT emisyonu düşük e-dizel ile devam etmek mümkün görünmektedir. Aşağıdaki tablo Gray LNG kullanan bir gemide menzile göre tank kapasite ihtiyacı, ceza-ödül durumu ve toplam LNG maliyetini göstermektedir. Hesaplamada AB ye üye olmayan ülkeden üye ülkeye yapılan Ro-Ro gemisinin 16 knt hız, günlük 39 MT tüketim yaptığı kabul edilmiştir.
AB AFIR Düzenlemesi (Alternative Fuels Infrastructure Regulation) TEN-T limanlarında AB üyesi ülkelerin 2025 tarihi itibariyle LNG ikmal noktaları oluşturma zorunluluğu getirdiği için AB ye yoğun sefer düzenleyen gemiler için LNG yakıt kullanımı daha cazip hale gelmektedir.
Şekil-AB TEN-T Ana liman ve Güzergahları
Özetlemek gerekirse,
- AB ye yoğun sefer yapan denizcilik firmalarının büyük firmalarının AB ve ülke fonlarıyla desteklenen projelerinden yola çıkarak yanlış strateji belirlememeleri önem arz etmektedir.
- Yakın vadede Gray metanol HFO, LFO ve MGO ya göre daha fazla ceza ödemeye yol açacağı için fizıbıl değildir.
- Bio metanol ve E-metanol fiyatları eşdeğer HFO-VLSFO fiyatlarına göre oldukça yüksek olacağı için orta vadede makul gözükmemektedir.
- AB ve IMO nun CII hesaplamalarıyla Fuel EU hesaplama metrikleri arasındaki uyumsuzluğun giderilmesi gerekmektedir. En azından RED direktifine göre üretilmiş yakıtlarda Attained CII formülüne bir düzeltme faktörü eklenerek Fuel EU metriğiyle uyum sağlanmalıdır.
- AFIR düzenlemesi de dikkate alındığında AB ye sık sefer düzenleyen şirket gemileri için orta vadede LNG ile çalışan gemilere yoğunlaşılmasında fayda vardır. Burada kullanılacak makine tipine dikkat edilmelidir.