Karbonsuz Geleceğin Yolu: Nükleer Enerjili Ticaret Gemileri

Fosil yakıtlara dayanan geleneksel gemilerin aksine yakıt ikmali yapmadan uzun süre çalışabilen nükleer enerjiyle çalışan ticaret gemileri, işletme maliyetlerini düşürme ve verimliliği artırma potansiyeline sahip. Günümüzdeki iklim değişikliği ve küresel ısınma göz önüne alındığında ve bu gemilerin karbonsuzlaşmada önemli bir rol oynayacağı düşünüldüğünde, bu gemiler dünyamızı kurtarabilir.

Aslına bakarsanız bu düşünülmemiş veya yapılmamış bir şey de değil. Geçmişte ABD, Japonya, Almanya ve Rusya’nın bunu denemişliği var. Ancak birçok teknik, ekonomik ve düzenleyici zorlukla da karşı karşıya kalan bu teknoloji maalesef sekteye uğramış durumda. Buna rağmen şu anda bu konuda umut vadedici çalışmalar yürütülüyor. Gelin, önce nükleer gücün kargo gemilerinde kullanılmasının geçmişine bir dalalım, sonra şu anda ne gibi çalışmalar yürütülüyor birlikte göz atalım.

Nükleer enerjiyle çalışan ticari gemilerin geçmişi 1950’lere kadar dayanıyor.

NS Savannah

Nükleer enerjiyle çalışan ilk ticari gemi, 1950’lerin sonunda 46,9 milyon dolar maliyetle inşa edilen ve 1959 yılında denize indirilen “NS Savannah” idi.  ABD devlet kurumları tarafından finanse edilen ve nükleer itiş gücünün kargo ve yolcu taşımacılığında potansiyel kullanımını sergilemeyi amaçlayan bir gösteri projesiydi bu gemi. Geminin adı, Atlantik Okyanusu’nu geçen ilk buharlı gemi olan SS Savannah’tan geliyor.

NS Savannah, iki buhar türbinine ve tek bir pervaneye güç veren 74 MW’lık tek bir Babcock & Wilcox nükleer reaktörüne sahipti, maksimum hızı 21 deniz miliydi ve tek bir yakıt yüküyle 300.000 deniz mili menzile sahipti. 60 yolcu ve 14.040 ton kargo kapasitesine sahip olan gemi, 1962 ile 1972 yılları arasında hizmet vermiş, 20 ülkede 45 limanı ziyaret etmiş ve 450.000 deniz milinden fazla yol kat etmişti. 

NS Savannah, denize bıraktığı nükleer atıktan, radyoaktivitenin kontrol edilememesinden ve bakım maliyetlerinin de çok fazla olmasından dolayı 1971 yılında devre dışı bırakıldı. Şu anda da ABD’nin Baltimore, Maryland bölgesinde bir müze olarak sergileniyor.

NS Savannah tek örnek değildi, ardından üç farklı ülke de nükleer enerjiyle çalışan kargo gemisi işine girişmişti.

Otto Hahn

Savannah dışındaki nükleer enerjiyle çalışan ticari gemiler; “Otto Hahn” (Almanya), “Mutsu” (Japonya) ve “Sevmorput” (Rusya) idi. Otto Hahn 1968 yılında denize indirildi ve 1979 yılına kadar Avrupa, Güney Amerika ve Afrika arasında cevher ve petrol taşıdı. 1980 yılında fosil yakıt sistemine dönüştürüldü ve 2009 yılında da miadını doldurup hurdaya çıkarıldı. 

Mutsu, 1974 yılında denize indirilmiş ve 1992 yılına kadar çoğunlukla araştırma amaçlı olarak işletilmişti. 1995 yılında hizmet dışı bırakılan gemi, 1997 yılında konvansiyonel motorlu bir araştırma gemisine dönüştürüldü. 1988 yılında denize indirilen Sevmorput, hala aktif olan tek nükleer enerjili kargo gemisi. Gemi, Rus Arktik bölgesi için buz kırıcı kargo gemisi olarak faaliyet gösteriyor.

Sevmorput

Nükleer ticaret gemilerinin geliştirilmesi; bugüne kadar yüksek inşaat ve işletme maliyetleri, emniyet ve güvenlik endişeleri, kamuoyu karşıtlığı, çevre sorunları ve düzenleyici engeller gibi birçok zorlukla karşılaştı. Nükleer itici güç, uzun dayanıklılık ve yüksek hız avantajlarının maliyet ve risklerden daha ağır bastığı savaş gemileri, özellikle denizaltılar ve uçak gemileri için çok daha başarılı bir şekilde kullanılabildi.

Ancak ticari gemilerde nükleer güç kullanılması bir geri dönüş yapıyor.

SMR (Short Modular Reactor): Kısa Modüler Reaktör

Bazı denizcilik şirketleri ve araştırmacılar, özellikle denizcilik sektörünün karbonsuzlaştırılmasına yönelik artan baskılar ışığında, nükleer enerjiyle çalışan ticari gemiler fikrini yeniden canlandırmaya çalışıyor.

Örneğin, SMR-Sea adlı Avrupalı şirketlerden oluşan bir konsorsiyum, mevcut gemilere veya yeni inşa edilecek gemilere monte edilebilecek modüler küçük bir nükleer reaktör için bir konsept geliştiriyorlar. Fennovoima adlı bir Fin şirketi tarafından yürütülen bir başka proje ise buz kırıcılara ve diğer Arktik gemilere güç sağlamak için küçük modüler reaktörler kullanmanın fizibilitesini araştırıyor.

Bu projeler, daha küçük, daha güvenli ve daha uygun maliyetli reaktörler kullanarak önceki nükleer enerjili ticari gemilerin yaşadığı zorlukları aşmayı hedefliyorlar.

İçinde HMM’in de bulunduğu Güney Kore kökenli çeşitli denizcilik işletmeleri ve diğer kuruluşlar Şubat ayında bir iş birliği anlaşması imzaladı. İş birliği kapsamında küçük modüler nükleer reaktörlerle çalışan bir ticaret gemisi yaratmak isteniyor ancak kendileri henüz işin çok başında oldukları için bir yorumda bulunmadılar.

NuProShip (Nuclear Propulsion of Merchant Ships) adlı bir başka girişim de Norveç’te başladı. Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesinden proje yöneticisi Jan Emblemsvg’e göre bu girişimin arkasındaki grup, bir grup ticari gemide işlev görebilecek altı potansiyel reaktör tasarımından oluşan kısa bir liste hazırladı ve ilerlemeleri de oldukça iyiymiş. Hatta Norveç’in doğal gaz tankeri Cadiz Knutsen’i nükleer enerjiyle çalıştırmak gibi bir hedefleri var.

Bahsettiğimiz bu son iki grup, nükleer enerji için erimiş tuz reaktörleri kullanmayı planlıyorlar.

Erimiş tuz reaktörü

Aslında 1960’lardan beri kullanılan bu yakıt kullanım türü, reaktör erimelerini etkili bir şekilde ortadan kaldırıyor çünkü yakıt zaten erimiş halde ve olası bir kaçağı durdurmak için boşaltmaya hazır durumda oluyor.

Katı nükleer yakıttaki problem ise reaksiyonların kontrolden çıkması durumunda erimeler meydana gelmesi, bunun da yakıtın aşırı ısınmasına, erimesine ve reaktörün muhafazasını ihlal etme riskine sebep olması. 1960’lardan beri kullanılmasına rağmen hala yaygın olmamasının ve çok aktif olarak kullanılmamasının sebebi ise reaktörlerin içindeki korozyon gibi teknik zorluklar.

Reaktörlerin bu problemleri çözülse bile ticari kargo gemilerine adapte edilmeleri de bir sorun.

Birkaç nükleer enerji uzmanı, büyük konteyner gemilerinin sadece 20 yıl gibi bir süreyle aktif faaliyette olabilmesinden dem vuruyor. Bu da o kadar maliyetle gemilerin içerilerine yerleştirilmiş nükleer reaktörlerin tekrar bir o kadar kaynak harcayarak sökülmesi anlamına geliyor.

Ancak bu da çözümsüz değil, Brezilya Nükleer ve Enerji Araştırma Enstitüsünde araştırmacı olan Ondir Freire ve Delvonei Alves de Andale, büyük kargo gemileri için yeni reaktörler geliştirmenin yüksek başlangıç maliyetine sahip olmasına rağmen, fosil yakıtlardan nükleer enerjiye geçmenin uzun vadede uygun maliyetli olacağına inanıyor. Bunun için de bir gemiden çıkarılıp başka bir gemiye ya da başka tür bir tesise kurulabilecek küçük reaktörler geliştirilebileceğini düşünüyorlar.

Bu işin bir de yasal boyutu var tabii, nükleer enerjiyle çalışan bir gemide herhangi bir kazadan kimin sorumlu tutulacağı çok önemli bir husus. Sırf bu alan için apayrı bir tüzük hazırlanmalı ve yasal kurallar belirlenmeli: Geminin sahibi, işletmecisi, nükleer reaktör üreticisi ya da geminin kayıtlı olduğu ülke olan bayrak devleti mi sorumlu olacak?

Nükleer reaktörlerin gelecekte dünyada genel kullanımda olan enerji kaynağı olacağını ve şirketlerin bu doğrultuda araştırmalar yaptıklarını anlatıyoruz sabahtan beridir. Ancak bu yakın zamanda gerçekleşmeyecek. Örneğin verdiğimiz örneklerden biri olan NuProShip projesinin ilk nükleer reaktörlü gemisi için belirlenen en erken gösterim tarihi, 2035 yılı.

SS Savannah’ın başlattığı kelebek etkisini görüyor musunuz?

SS Savannah

1818 yılında ABD’de inşa edilen ve Atlantik’i geçen ilk buharlı gemi unvanını taşıyan Savannah, her ne kadar sınırlı kargo kapasitesi nedeniyle kâr sağlamayıp rafa kaldırılsa da buharlı gemilerin atası oldu. Kendisinden sonraki birkaç on yıl boyunca da denizlerde buharlı gemiler hakimdi.

NS Savannah’ın adını da bu gemiden aldığını söylemiştik. Dolayısıyla her ne kadar 1950’lerde bir hezimet yaşamış olsa da bu gemi, günümüzde ve yakın gelecekte nükleer enerjiyle çalışan gemiler inşa etmek için bir öncü konumunda görülüyor…