Gemilerde Yelken Destekli Tahrik
Yelken destekli tahrik, rotor, kanat ya da uçurtma gibi sistemlerle rüzgârdan yararlanarak geminin yakıt tüketimini azaltan yöntemdir.
Yelken destekli tahrik, rotor, kanat ya da uçurtma gibi sistemlerle rüzgârdan yararlanarak geminin yakıt tüketimini azaltan yöntemdir. Rüzgâr gemiyi tek başına taşımaz, ana makinenin yükünü hafifletir. 1 Haziran 2026'da dünyada bu sistemlerle donatılmış 100'den fazla büyük ticari gemi vardı. Sonradan takılan sistemlerde bildirilen tasarruf çoğunlukla %5 ile %20 arasındadır.[6]
Yelkenin Ticari Gemilerden Çekilmesi
Yelken uzun süre gemilerin başlıca tahrik yöntemiydi. 19. yüzyılın başındaki buharlı gemiler çok kömür yaktığı için ancak kısa hatlarda, posta ve yolcu işinde çalışabiliyordu. Uzun yollarda üstünlük yelkendeydi. 1869'da Süveyş Kanalı açıldı ve aynı yıllarda yakıtı daha verimli kullanan buharlılar geldi. 1880'lerde üç genleşmeli makine buharı bütün ana hatlarda yelkenle rekabet edebilir hale getirdi. Yelkenliler Avustralya'dan Avrupa'ya gibi uzun hatlarda bir süre direndi, çünkü kömür ve kazan suyu taşımaları gerekmiyordu. Son ticari yelkenliler 1960 dolaylarında işi bıraktı.[8]
Flettner'in Rotoru
İlk modern deneme yelken kalkmadan önce, 1920'lerde yapıldı. Anton Flettner 1885'te Almanya'da Eddersheim'da doğdu. Köy öğretmeni olarak başladı, Frankfurt'ta matematik ve fizik okuttu. Birinci Dünya Savaşı'nda Alman Savaş Bakanlığı için uzaktan kumanda sistemleri üzerinde çalıştı ve bugün uçaklarda kullanılan trim tabın öncülünü geliştirdi.[9] Dönen silindirin rüzgârda yan kuvvet ürettiğini gösteren Magnus etkisi biliniyordu. Flettner bunu gemide denemek istedi ve Betz, Ackeret ve Prandtl gibi aerodinamikçilerden yardım aldı.[1]
Rotor bir yelken gibi rüzgârı yakalamaz. Elektrik motoruyla dönen dikey silindir, Magnus etkisiyle yan bir kuvvet üretir. Rüzgâr rotaya göre uygun yönden esince bu kuvvetin bir bölümü gemiyi ileri iter. Rüzgâr öteki bordaya geçince dönüş yönü de değişir.[1] Flettner'in Buckau'su, Ekim 1924'te Germaniawerft'te bir yelkenliden dönüştürüldü. Yaklaşık 15 metre boyunda ve 3 metre çapında iki rotoru vardı, bunları 50 beygirlik bir sistem çeviriyordu. Şubat 1925'te Danzig'den İskoçya'ya gitti.[1]
Sonra adı Baden-Baden oldu. 31 Mart 1926'da Amerika'ya doğru yola çıktı ve Güney Amerika üzerinden 9 Mayıs'ta New York'a vardı. Yaklaşık 6.200 deniz millik yolda 12 ton yakıt harcamıştı, rotorsuz benzer bir motorlu gemi için aynı mesafe 45 ton sayılıyordu. Bu rakam o günden beri tartışılır, bazı kaynaklar rotorların elektriğini hesaba katınca kazancın eridiğini söyler.[1]
Bremen'de A.G. Weser, 1926'da üç rotorlu yük gemisi Barbara'yı yaptı ve gemi 1929'a kadar Akdeniz'de çalıştı. Flettner'in 1928'de aynı tip için altı gemi siparişi vardı.[1]
Bunu 1929 krizi ve ucuz dizel bitirdi. Rotorun kendini amorti etme süresi çok uzadı ve siparişler kayboldu.[1] Flettner 1926'da uçak şirketi kurdu ve helikoptere yöneldi, savaştan sonra ABD'ye götürüldü ve Aralık 1961'de New York'ta öldü.[9] Rotor fikri yarım yüzyıl rafta kaldı.
Petrol Krizleri ve Japon Tankeri
Konu yakıt fiyatı yükselince geri geldi. 1970'lerdeki petrol krizlerinin ardından Japonya'da Japon Deniz Makineleri Geliştirme Birliği (JAMDA) ile Nippon Kokan bu konuda çalışmaya başladı. Sonuç, 1 Ağustos 1980'de ilk seferine çıkan 1.475 dwt'lik tanker Shin Aitoku Maru oldu. Gemide çelik çerçeveli iki polyester yelken vardı. Bir mikrobilgisayar rüzgâra göre yelken açısını ayarlıyor, aynı anda makine gücünü düşürüyordu. Armatör yılda 50.000 dolar yakıt tasarrufu hesaplıyordu.[10]
Aynı dönemde başka denemeler de yapıldı. ABD hükümetinin yaptırdığı 1981 tarihli bir çalışma küçük bir yük gemisi için sert kanat yelkenle %15 ile %25 tasarruf hesapladı.[2] Jacques Cousteau'nun Alcyone adlı gemisi 1985'te La Rochelle'de suya indi. Dizel makinesini iki turbosail destekliyordu ve gemi bu sistemi denemek için yapılmıştı.[11] Dökme yük gemileri Aqua City ve Usuki Pioneer de 1984 ve 1985'te rüzgâr donanımı aldı, ama bu denemeler filoda yaygınlaşmadı.[2]
İklim Kuralları ve Geri Dönüş
Bir sonraki dalga başka bir gerekçeyle geldi. Almanya'da SkySails, bir kargo gemisine bağlanan uçurtma sistemi geliştirdi. Rüzgâr türbini üreticisi Enercon, E-Ship 1'i 2 Ağustos 2008'de suya indirdi. Gemi 2010'dan beri şirketin kendi türbin parçalarını taşıyor. Enercon benzer yük gemilerine göre %25'e varan kazanç bildiriyor, bu üretici rakamı.[1] ABD Askeri Deniz Nakliye Komutanlığı 2009'da Beluga SkySails gemisini uçurtmayı denemek için kiraladı.[2]
Sektör için daha ikna edici olan ölçümlü deneme 2018'de geldi. Ağustos ayında Norsepower, Maersk Pelican adlı tankere iki rotor taktı, deneme 1 Eylül 2018 ile 1 Eylül 2019 arasında sürdü. Sonuç %8,2 yakıt tasarrufu, yani yaklaşık 1.400 ton CO2 oldu. Verileri Lloyd's Register'ın gemi performans grubu inceledi. Maersk Tankers rotorları gemide bıraktı.[3]
Aynı yıl rotor yolcu tarafına geçti. 2011-2012'de rotorsuz yapılan Viking Grace feribotuna 2018'de sistem takıldı ve gemi rotorlu ilk yolcu gemisi oldu. MV Afros da aynı yıl rotor aldı.[1][2]
Sert Kanatlar: Wind Challenger, Pyxis Ocean ve Oceanbird
Bugün rotorun yanında sert kanat yelkenleri, emmeli yelkenler ve uçurtmalar var. Sert kanat uçak kanadına benzer ve rüzgâra göre döner. Emmeli yelken fanla yüzeydeki havayı emerek kaldırma kuvvetini artırır. Uçurtma baştan bağlıdır ve yüksekte esen güçlü rüzgârı yakalar.[2]
Kanat tarafında Japonya yine öne çıktı. Mitsui O.S.K. Lines ile Tohoku Electric'in 100.422 dwt'lik kömür gemisi Shofu Maru Ekim 2022'de teslim edildi. Üzerinde tek bir teleskopik Wind Challenger kanadı var. 18 aylık ölçümde sefer başına ortalama %5 ile %8, en iyi günlerde %17 yakıt tasarrufu görüldü. Hesap yöntemini Lloyd's Register doğruladı. Rüzgâr pruvadan estiğinde kanat itki üretmiyor.[12]
Ertesi yıl Pyxis Ocean geldi. Cargill'in kiraladığı bu Kamsarmax dökme yük gemisine BAR Technologies'in iki WindWings kanadı takıldı ve gemi Ağustos 2023'te denemeye çıktı. Şirketler yıllık ortalamada günde 3 ton yakıt tasarrufu, yani yaklaşık %14 öngörüyordu ve ilk altı aydaki sonucun bu öngörünün %10 yakınında kaldığını bildirdi. En elverişli günlerde tasarruf 11 tonu geçti. Rakamların kaynağı şirket açıklaması.[4]
Yeni bir halka Haziran 2026'da eklendi. Oceanbird'ün 46 metre boyunda ve 14 metre genişliğinde Wing 560 kanadı Rotterdam'da Damen tersanesinde Wallenius Wilhelmsen'in 230 metrelik araba taşıyıcısı Tirranna'ya takıldı, 2 Temmuz'da kabul testlerinin bittiği açıklandı. Kanat, köprü geçişleri ve liman vinçleri için eğilebilen bir yapıdadır. Şirket uygun rotada mevcut bir gemi için %10'a kadar tasarruf öngörüyor. Oceanbird ekibi gemiyle birlikte seyrederek gerçek koşullardaki veriyi topluyor, ölçüm yeni başlıyor.[5]
Filonun Bugünkü Hali
Uluslararası Rüzgâr Gemiciliği Birliği IWSA'nın 1 Haziran 2026 sayımına göre büyük ticari gemilerde kurulu 230'dan fazla sistem var ve gemi sayısı 100'ü geçti. Bunların 37'si tanker, 24'ü dökme yük, 24'ü yolcu ro-ro, 19'u yük gemisi. Birliğin genel sekreteri Gavin Allwright bu sayının 12 ay içinde yaklaşık 200'e çıkmasını bekliyor.[6] Bu rakamlar büyük ölçüde üretici ve armatör açıklamalarına dayanıyor. Bant geniş, çünkü sonuç rotaya, rüzgâr sıklığına, geminin hızına ve takılan birim sayısına bağlı. Yakıt yönetimi yapan bir armatör için hesap sefer bazında yapılıyor.
Kurallar ve Hesap
Bugünkü ilginin önemli bir nedeni kurallardır. AB'nin 2025'te yürürlüğe giren FuelEU Maritime düzenlemesinde rüzgâr, ödül katsayısı alan tek teknolojidir ve gemideki enerjinin seragazı yoğunluğu hesabını düşürür. AB ETS'de daha az yakıt daha az emisyon izni demektir, CII notu da yakıtla birlikte iyileşir.[13] Küresel tarafta ise Net Sıfır Çerçevesi hâlâ kabul edilmiş değil. 1 Mayıs 2026'da sona eren MEPC 84 tasarım unsurlarında karar almadı, üyeler özellikle fon konusunda bölünmüş kaldı. Çerçeveyi destekleyecek taslak kılavuzlar arasında rüzgârdan elde edilen enerjinin izlenmesi de yer alıyor.[7] MEPC 85, 30 Kasım ile 3 Aralık 2026 arasında toplanacak, üyeler de 4 Aralık'ta yeniden açılacak olağanüstü oturumda çerçeve için karar verecek.[14]
Maliyet ve güverte alanı en belli engeller. Güverte üstüne çıkan yapı köprüüstü görüşünü, liman vinçlerini ve köprü geçişlerini etkiliyor. WindWings kanatları Pyxis Ocean'da yaklaşık 1.590 ton dedveyt kaybına yol açtı.[13] Rotorlu ya da kanatlı her gemi yine limanda yakıt ikmali yapıyor. Armatörün masasındaki soru ise Flettner'in 1929'dan sonra yanıtlayamadığı soruyla aynı: bu donanım kendini kaç yılda ödüyor. Yakıt fiyatı ve karbon bedeli bu hesabın iki yanını belirliyor.
Sık sorulan sorular
Yelken destekli tahrik nedir?
Yelken destekli tahrik, rotor, kanat ya da uçurtma gibi sistemlerle rüzgârdan yararlanarak geminin yakıt tüketimini azaltan yöntemdir.
Rotor yelken nasıl çalışır?
Elektrik motoruyla dönen dikey silindir, Magnus etkisiyle yan bir kuvvet üretir. Rüzgâr rotaya göre uygun yönden esince bu kuvvetin bir bölümü gemiyi ileri iter.
Yelken destekli tahrik ne kadar yakıt tasarrufu sağlar?
Sonradan takılan sistemlerde bildirilen tasarruf çoğunlukla %5 ile %20 arasındadır. Maersk Pelican'daki ölçümde %8,2, Shofu Maru'da sefer başına %5 ile %8 görüldü. Sonuç rotaya ve rüzgâra bağlıdır.
Kaç gemide rüzgâr destekli sistem var?
IWSA'nın 1 Haziran 2026 sayımına göre 100'den fazla büyük ticari gemide 230'dan fazla sistem kuruluydu.
Kaynaklar
- Wikipedia. Rotor Ship.
- Wikipedia. Wind-Assisted Propulsion.
- Norsepower. Norsepower Rotor Sails Confirmed Savings of 8.2% Fuel and Associated CO2 in Maersk Pelican Project, 24 Ekim 2019.
- Maritime Executive. Cargill Reports Encouraging Results from 6-Month Sail Test on Bulker, Mart 2024.
- Oceanbird. Oceanbird Completes Installation and Successful Sea Trial With Wing560 on Tirranna, Temmuz 2026; Wallenius Lines, 2 Temmuz 2026.
- ENGINE. Wind-Assisted Propulsion Fleet Crosses 100-Vessel Mark: IWSA, 2 Haziran 2026.
- DNV. IMO MEPC 84: Revisiting the Net-Zero Framework, 4 Mayıs 2026.
- Wikipedia. Sailing Ship.
- Wikipedia. Anton Flettner.
- Wikipedia. Shin Aitoku Maru.
- Wikipedia. Alcyone (1985 ship).
- SWZ Maritime. Wind Challenger Saves Fuel for Coal Carrier Shofu Maru, 23 Mayıs 2024.
- gCaptain. Business Case for Wind Propulsion Improves as Decarbonisation Rules Kick In, 26 Kasım 2024.
- Ammonia Energy Association. MEPC84: Support for Net Zero Framework Stabilizes Ahead of Key Decision Point in Late 2026.
