Denizcilik endüstrisi, gemilerin bakım, onarım ve temizliği için çeşitli tesislere ihtiyaç duyar. Bu tesislerden biri de yüzer havuz (floating dock ship) olarak adlandırılan, su üzerinde yüzen ve gemilerin karaya çekilmeden bakımının yapılmasını sağlayan sistemlerdir.
Yüzer Havuz Nedir?
Geminin su altı kesimlerinin temizlenmesi ve onarılması için en uygun yol belli zamanlarda sudan çıkarıp onarmak ve bakımlarının yapılmasıdır. Yüzer havuzlar, temel olarak suyun kaldırma kuvvetinden faydalanan, gemilerin bakım ve onarım işlemlerini gerçekleştirmek için kullanılan yüzer yapılardır. Bu yapılar, gemilerin su seviyesinden yukarı kaldırılmasını sağlayarak, geminin alt kısımlarına erişim ve onarım imkânı sunar. Özellikle büyük gemiler için kritik bir öneme sahiptirler. Geleneksel kuru havuzlara göre daha esnek ve taşınabilir olmaları nedeniyle özellikle büyük limanlarda ve askeri üslerde yaygın olarak kullanılırlar. Yalnızca gemilerin rutin bakımları için değil, aynı zamanda büyük hasarların onarılması ve yeni gemi inşaatlarının desteklenmesi için de kritik bir rol oynar. Yüzer havuzlar esneklikleri, taşınabilirlikleri ve maliyet etkinlikleri ile tersane operasyonlarına katkı sağlamaktadırlar.
Tasarım ve Çalışma Prensibi Nasıldır?
Yüzer Havuzlar genellikle baştan, kıçtan açık, iki duvarlı birkaç bölümden oluşan, U veya kutu şeklinde tasarlanmışlardır. Kısaca, gemiyi kaldırmak için kısmen su altına dalarak kendi üzerine alır ve ardından balast tanklarını boşaltarak gemiyi yüzeyin üstüne kaldırır. Bu sayede geminin su altındaki kısımlarına erişim kolaylaşır ve onarım işlemleri hızla gerçekleştirilebilir.
Yüzer Havuzların Denizcilik Endüstrisindeki Önemi
Denizcilik sektörü, dünya ticaretinin bel kemiğini oluşturur. Ticari taşımacılığın %80'inden fazlası deniz yoluyla yapılır ve bu taşımacılığın sürdürülebilirliği için gemilerin bakım ve onarımı şarttır. Yüzer havuzlar, bu noktada hem zaman hem de maliyet açısından büyük bir avantaj sunar. Geleneksel tersanelerin kısıtlamalarını aşarak gemilere hızlı ve etkili bir bakım-onarım seçeneği sağlar. Ayrıca, yenilikçi teknolojilerin kullanılması, yüzer havuzların gelecekte daha da yaygınlaşacağını işaret etmektedir.
Avantajları
1. Mobilite: Sabit kuru havuzlara göre taşınabilir olmaları, farklı lokasyonlarda kullanım imkânı sunar.
2. Maliyet Etkinliği: İnşaat maliyeti daha düşüktür ve bakım kolaylığı sağlar.
3. Hızlı Operasyon: Gemileri havuzlama süresi kısadır, böylece zaman tasarrufu sağlar.
4. Çevre Dostu: Karasal tesislere göre deniz eko sistemine daha az zarar verir.
Güvenlik ve Yasal Düzenlemeler
Yüzer havuzların güvenli bir şekilde çalıştırılması için uluslararası geçerli yasal düzenlemeler, genellikle denizcilik güvenliği, çevre koruma ve gemi sınıflandırma standartlarını kapsar.
1. Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) Kuralları: IMO, denizcilik güvenliği ve çevre koruma için küresel standartlar belirler. Örneğin, MARPOL (Deniz Kirliliğinin Önlenmesi için Uluslararası Sözleşme) ve SOLAS (Denizde Can Güvenliği Uluslararası Sözleşmesi) gibi anlaşmalar
2. Sınıflandırma Kuruluşları: Lloyd's Register gibi sınıflandırma kuruluşları, havuzların yapımı ve işletilmesi için teknik standartlar ve düzenlemeler sunar. Örneğin, bu kuruluşlar, yapısal bütünlük, yangın güvenliği ve periyodik denetimler gibi konularda rehberlik sağlar.
3. Yerel ve Bölgesel Düzenlemeler: Her ülke, kendi denizcilik yasalarına ve düzenlemelerine sahiptir. Bu nedenle, havuzların işletildiği bölgeye özgü düzenlemelere uyulması gerekir.
Türkiye’de Yüzer Havuzların Kullanımı ve Geleceği
Türkiye, coğrafi konumu itibarıyla önemli bir denizcilik merkezidir. İstanbul, Yalova, İzmir, Mersin ve Antalya gibi liman kentlerinde yüzer havuzların kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır.
Yeni liman ve tersane projeleriyle birlikte yüzer havuzların sayısının arttığı görülmektedir. Özellikle mevcut tersaneler yaptıkları büyük yatırımlarla hem yerli üretim hem 2. el yüzer havuzları bünyelerine kazandırmaya devam ettirmektedirler. Ayrıca tersaneler, ASFAT gibi kuruluşlar aracılığıyla yerli yüzer havuz üretimine yönelmektedir. IoT tabanlı sensörlerle donatılmış, otonom bakım yapabilen yüzer havuzlar geliştirilmektedir.
Türkiye’deki Kullanım Alanları
- Askeri Deniz Üsleri: Yerli üretim yüzer havuzlar, Türk Deniz Kuvvetleri’nin TCG Bayraktar gibi savaş gemilerinin gemi bakım ihtiyaçlarını karşılamaktadır.
- Ticari Gemi Bakımı: Özellikle Ro-Ro gemileri ve yük gemilerinin periyodik bakımları yüzer havuzlarda yapılır.
- Yat ve Lüks Tekne Bakımı: Bodrum ve Marmaris gibi bölgelerde özel yatlar için bakım kolaylığı sağlamaktadır.
Yüzer Havuzlarda Kullanılan Yüksek Basınçlı Gemi Yıkama Sistemleri
Denizcilik sektöründe gemilerin bakım ve onarımı sırasında, gemi yüzeylerindeki kirliliklerin temizlenmesi büyük önem taşır. Bu süreçte kullanılan en etkili yöntemlerden biri, yüksek basınçlı su ile yıkamaktır. Ancak, bu işlem sırasında kullanılan suyun çevresel etkilerini minimize etmek ve sürdürülebilir bir çözüm sunmak için deniz suyunun arıtılması kritik bir rol oynar.
Şu ana kadar gemiler için suyun altında hiç bozulmayan koruyucu bir tabaka bulunamamıştır. Koruyucu olması amacıyla uygulanan zehirli boyaların etkisi yavaş yavaş azalır, boyayla korunan yüzeylere deniz hayvanları ve bitkiler yapışır. Gemi gövdelerinde biriken deniz canlıları (biofouling, midye, yosun v.b.), pas gibi biriken inorganik maddeler yakıt tüketimini artırır. Bu nedenle düzenli yüksek basınçlı yıkama bu kirliliklerin giderilmesi için gereklidir.
Yüksek Basınçlı Yıkama Sistemlerinin Özellikleri
1. Basınç Aralığı: Genellikle 200-500 bar gibi yüksek su basıncı ile etkili temizlik sağlanır.
2. Nozzle (Fıskiye) Dizaynı: Noktasal uygulama ile dar bölgeler, dönen başlıklı nozzlelar ile de daha geniş alanlar temizlenebilir.
3. Robotik Sistemler: Otonom yıkama robotları, insan gücüne olan ihtiyacı azaltır. İş kazalarının önemli ölçüde önüne geçilmiş olur.
Çevresel Etkiler ve Yönetim
Yüksek basınçlı su ile temizleme sırasında oluşan atık su, çevresel etkileri minimize etmek için dikkatlice yönetilmelidir. Bu atık su, genellikle biyolojik ve kimyasal kirlilikler içerir ve doğrudan denize boşaltılması çevreye zarar verebilir. Bu nedenle, atık suyun arıtılması ve uygun şekilde bertaraf edilmesi gereklidir.
Su İhtiyacı ve Deniz Suyu Arıtma Sistemleri
Yüksek basınçlı yıkama sistemleri büyük miktarda su tüketir. Deniz suyunun kullanılması, tatlı su kaynaklarının korunması ve kolay ulaşılabilirliği açısından önemlidir. Bu nedenle yüksek basınç ile temizleme işlemi sırasında kullanılan su genellikle denizden temin edilir. Deniz suyu, dünya üzerindeki en bol bulunan su kaynağıdır. Ancak, bu suyun içme ve kullanım suyu olarak değerlendirilmesi, içerdiği yüksek tuz miktarı nedeniyle zorlu birkaç dizi süreç gerektirir. Deniz suyu doğrudan kullanıldığında, içindeki tuz ve diğer mineraller ekipmanlara zarar verebilir ve dolaylı olarak çevresel sorunlara yol açabilir. Bu nedenle, deniz suyunun arıtılması en akıllıca yoldur. Bu noktada gerekli arıtma işi için geliştirilen ters osmoz (reverse osmosis, RO) membran teknolojisi, deniz suyundan tuz ve diğer safsızlıkları uzaklaştırarak temiz su elde edilmesini sağlar. Ters osmoz yöntemi hem endüstriyel hem de bireysel ihtiyaçlar için temiz su sağlama açısından etkili ve sürdürülebilir bir çözüm sunar.
Ters Osmoz Nedir?
Ters osmoz, yarı geçirgen bir membran kullanılarak suyun içerisindeki çözünmüş maddelerin (tuz, iyonlar, mineraller, organik maddeler) yüksek basınç altında sudan ayrıştırıldığı bir su arıtma yöntemidir. Bu yöntem, doğal osmoz sürecinin tersine çalışır. Doğal osmozda, düşük konsantrasyonlu bir çözeltiden yüksek konsantrasyonlu bir çözeltiye su geçişi gerçekleşirken, ters osmozda bu süreç ters yönde gerçekleştirilir. Bu sayede membranlardan geçemeyen iyonlar konsantre su değerini artırırken, diğer taraftan basınçla membranlardan geçen su saflaştırılmaya başlanır.
Deniz suyu, dünya üzerindeki toplam su miktarının yaklaşık %97'sini oluşturur. Bu nedenle, deniz suyunun arıtılarak kullanıma uygun hale getirilmesi, su kaynaklarının sürdürülebilir bir şekilde yönetilmesi açısından büyük önem taşır.
Deniz Suyunun Özellikleri
Deniz suyu, ortalama %3,5 oranında tuz (yaklaşık 35 gram/litre) içerir. Deniz suyunun sıcaklığına göre her bölgede bu oran değişir. Daha sıcak bölgelerde daha yüksek tuzluluk oranı görülmektedir. Ayrıca, magnezyum, kalsiyum, potasyum gibi mineraller ile mikroorganizmalar, tortular ve organik maddeler içerir. Bu bileşenler, deniz suyunu doğrudan kullanım için uygun halde olmaktan çıkarır.
Deniz Suyu Arıtma Süreci
Ters osmoz yöntemiyle deniz suyunun arıtılması birkaç adımdan oluşur:
1. Ön Filtreleme: Deniz suyundaki büyük partiküller filtrelenir.
2. Yüksek Basınç Pompası: Su, 60-80 bar basınçla RO membranlarına iletilir.
3. Membran Filtreleme: Tuz ve mineraller ayrıştırılır.
4. Son İşlem: PH dengesi ayarlanarak kullanıma hazır hale getirilir.
Sonuç ve Öneriler
Yüzer havuzlar, Türkiye’nin denizcilik alanındaki gelişimi için kritik öneme sahiptir. Özellikle yüksek basınçlı yıkama sistemleri ve RO arıtma teknolojileriyle birleştirildiğinde, sürdürülebilir ve verimli bir bakım süreci sunar. Türkiye’nin bu alandaki potansiyelini değerlendirmek için:
- Yüzer havuz üretimi teşvik edilmeli.
- Akıllı yıkama sistemleri yaygınlaştırılmalı.
- Deniz suyu arıtma tesisleri, limanlarda zorunlu hale getirilebilir
Gelecekte, yüzer havuzlarda çevre dostu teknolojilerin ve daha ileri arıtma sistemlerinin yaygınlaşması, denizcilik sektörünün daha temiz ve verimli olmasına katkı sağlayacaktır.
Ters osmoz membran teknolojisi ise, deniz suyunu arıtmak etkili, esnek ve sürdürülebilir bir çözüm sunar. Giderek artan su talebi ve sınırlı tatlı su kaynakları göz önüne alındığında, bu teknoloji gelecekte daha yaygın bir şekilde kullanılacaktır. Çevresel etkilerin minimize edilmesi ve yenilikçi çözümlerin uygulanması, ters osmozun su yönetimindeki etkisini gün geçtikçe artırmaktadır.
Ters osmoz teknolojisi ise sürekli gelişmekte ve deniz suyunu arıtmak daha verimli hale gelmektedir. Araştırmalar, enerji geri kazanım cihazlarının (ERD) kullanımı, membran materyallerinin geliştirilmesi ve sistem otomasyonlarının artırılması üzerinde yoğunlaşmaktadır. Böylece daha düşük enerji giderimi ile daha düşük deniz suyu arıtma maliyeti ve daha kaliteli su çıktıları sağlayan deniz suyu arıtma tesisleri sağlanabilmektedir.
Kaynaklar
- Lobnitz, W. (2003). Operation and Safe Management of Floating Docks. RINA Conference, London. https://www.lobnitz.com/...
- Kebony. (n.d.). Floating Dock Design and Considerations. https://kebony.com/...
- Hammelmann. (n.d.). Marine Applications – High Pressure Cleaning Systems. https://www.hammelmann.com/...
- WOMA GmbH. (n.d.). Ultra High Pressure Cleaning for Maritime Industry. https://www.woma-group.com/...
- NLB Corporation. (n.d.). Marine & Shipyard Water Jetting Solutions. https://www.nlbcorp.com/...
- Genesis Water Technologies. (2020). How to Desalinate Seawater Using Reverse Osmosis. https://genesiswatertech.com/...
- Danfoss. (n.d.). Desalination for Marine Applications. https://www.danfoss.com/...
- Applied Membranes Inc. (n.d.). Seawater Desalination Systems. https://www.appliedmembranes.com/...