Neden daha iyi yakıtlar motor için daha zararlıdır

Düşük kükürtlü akaryakıtlar, 2020 yılından bu yana denizcilik sektöründe standart hale gelmiştir ve şimdi de biyoyakıtlar bu karışıma dahil olmaktadır. Çok düşük kükürtlü akaryakıt (VLSFO) ve ultra düşük kükürtlü akaryakıt (ULSFO), sırasıyla %0,50 ve %0,10 olan akaryakıt kükürt sınırlarına uymayı başarmıştır, ancak aynı zamanda yeni zorluklar da getirmiştir – bu zorluklar, biyoyakıtlar karışıma eklendiğinde de azalmamaktadır. Emisyon açısından daha temiz olarak algılanabilseler de, düşük kükürtlü akaryakıtlar genellikle aşındırıcı ve makineye zarar veren katalitik tozlar gibi daha fazla safsızlık içerir.

Yakıt standartları ve önerilen katalitik toz seviyeleri

Denizcilik yakıtı özellikleri, uluslararası ISO 8217 standardı ile belirlenmektedir. Bu standart, 2024 yılında revize edilmiş ve bu yakıtların damıtılmış ürünlerle karıştırılması sırasında viskozite ve stabiliteyle ilgili operasyonel zorluklar nedeniyle kükürt içeriği %0,50'den az olan artık yakıtlar için ayrı bir tablo eklenmiştir. Ayrıca, artık yakıtların biyoyakıtlarla karıştırılmasını kapsayan bir tablo da eklenmiştir.

2024 revizyonu, bunker yakıtındaki katalitik toz konsantrasyonu için mevcut sınırı, yani milyonda 60 parça (ppm) seviyesini korumuştur. Ancak, ISO 8217 tarafından belirlenen sınır temelde bir uzlaşmadır. Bu sınır daha düşük olsaydı rafineriler, bunker yağlarının global olarak temin edilebilirliğini sağlamakta zorluk çekecekti.

60 ppm seviyesinde katalitik ince parçacıklar deniz makinaları için hala büyük bir tehdit oluşturmaktadır. MAN ve Wärtsilä gibi makine üreticileri, makineye giren katalitik ince parçacık konsantrasyonunun asla 15 ppm'yi aşmaması gerektiğini belirtmektedir. Sürekli çalışma için 10 ppm veya daha düşük bir sınır önermektedirler.

Düşük kükürt içeriği, katalitik partikül seviyelerinin yükselmesine neden oldu

Gemi sahipleri ve işletmecileri için ne yazık ki, düşük kükürtlü yakıt çağında gemilere ikmal edilen yakıtlardaki katalitik partikül seviyeleri sadece artmıştır. Bunun nedeni, rafinerilerin daha fazla kükürtü gidermek için kullandıkları katalitik kırma işleminin yoğunlaşmasıdır. Kükürt tüm ham yağ türlerinde bulunur ve en yüksek konsantrasyonda, damıtma işleminden sonra kalan ve daha yüksek sıcaklıkta kaynayan kalıntı fraksiyonlarında bulunur. VLSFO ve ULSFO'nun yaygın olarak benimsenmesinden bu yana, rafineriler bu kaliteleri üretmek için daha fazla kırma işlemi yapmaktadır – bu da ek katalitik kırıntıların oluşmasına neden olmaktadır.

Sektör genelinden gelen raporlar bu değişimi doğrulamaktadır. Veritas Petroleum Services (VPS) tarafından hazırlanan 2023 deniz yakıtı incelemesinde, test edilen VLSFO'ların yarısından fazlasında katalitik kırıntı seviyeleri, makine üreticileri tarafından belirlenen 15 ppm'nin üzerindeydi. Analizde VPS, katalitik ince parçacık içeriğinde belirgin bir artış eğilimi olduğunu belirtmiştir.

Katalitik ince parçacık seviyelerinin artmasıyla birlikte ilgili makine hasarlarında da artış görülmektedir. Özellikle düşük kükürtlü akaryakıtlar, daha ağır akaryakıtlara göre daha az yağlama özelliğine sahip olma eğilimindedir. Lloyd’s Register’ın Akaryakıt İkmal Analizi ve Danışmanlık Servisi (FOBAS), dünya çapındaki limanlarda akaryakıt kalitesini izlemekte ve sorunlar ortaya çıktığında uyarılar yayınlamaktadır. Ancak operatörler bu ve benzeri raporlara yakından dikkat etmeleri gerekse de, yakıt ISO 8217 standardına tam olarak uygun olsa bile hasar meydana gelebilir.

Sıfır karbon hedefine giden yolda devam eden riskler

2050 yılına kadar net sıfır karbon hedefine ulaşmanın getirdiği yeni zorluklarla karşılaştırıldığında, 2020’deki yakıt kükürt düzenlemeleri etrafında yaşanan karmaşa nispeten önemsiz kalıyor. Ancak bu düzenlemelerin, katalitik konvertör katı partikül içeriğinin artması şeklinde ortaya çıkan etkileri, kalıcı ve uzun vadeli bir tehlike oluşturuyor.

Gemiler, LNG veya metanol ile çalışacak şekilde donatılmak suretiyle karbon emisyonlarını azaltmaya hazır olduklarında, bu yakıtlar fiilen kullanıldığı sürece katalitik konvertör kalıntılarından kaynaklanan bir tehditle karşı karşıya kalmayacaklardır. Ancak, motorları neredeyse kesin olarak çift yakıtlı motorlar olacağından yakıt erişimi sınırlı olabilir. İstenen yakıt mevcut değilse gemiler geleneksel yakıtlara başvuracaktır. Aynı şekilde, LNG veya metanol fiyatlarının yüksek olması işletme maliyetlerinde ciddi artışa yol açarsa gemiler düşük kükürtlü akaryakıtlara yönelebilir. Mali teşvikler getirilmedikçe yakıt fiyatlandırması her zaman bir faktör olacaktır.

Dünya filosunun büyük bir kısmı için önümüzdeki yıllarda karbonsuzlaşma hedeflerine uyum sağlamak amacıyla biyoyakıtlarla karıştırma tercih edilecektir. Saf biyoyakıtlar katalitik toz içermez, ancak kendilerine özgü stabilite ve kullanım sorunları vardır. Bununla birlikte, biyoyakıtların sınırlı bulunabilirliği veya fiyat nedeniyle biyoyakıtlar ve düşük kükürtlü akaryakıtlar karıştırıldığında katalitik tozlar devreye girecektir. Artık yağlardan kaynaklanan katalitik tozlar nedeniyle, özellikle günümüzde artan ve daha karmaşık hale gelen katalitik toz içeriği göz önüne alındığında, etkili bir yakıt hattı hayati önemini koruyacaktır.

Modern yakıt taleplerine uyum

Düşük kükürtlü yağlara geçiş, bir dereceye kadar yakıt konusunda daha fazla anlayışa ve daha sofistike yakıt işleme stratejilerine yol açmıştır – ancak bu, katalitik kalıntılarla ilgili değildir. Denizde katalitik kalıntıların giderilmesi her zaman bir zorluk olmuştur, ancak bunu yapmak için gereken gemi ekipmanı, olgun ve iyi anlaşılmış teknolojilere dayanmaktadır. Bu aşinalık, bir dereceye kadar rehavete yol açmıştır.

Katalitik tozların hâlâ yaygın olacağı gelecekteki yakıt ortamında, bu rehavet son derece maliyetli olabilir. Yağlar için yakıt hattı her zamanki kadar önemlidir ve başarısı, güncel bilgiye ve bütünsel, entegre bir yaklaşıma bağlıdır.