ANALYSIS OF ELECTRIC ENERGY STORAGE TECHNOLOGIES USED ON SHIPS


Creative Commons License

Şanlıer Uçak Ş.

International Icontech Symposium on Innovative Surveys in Positive Sciences, Adana, Turkey, 18 - 19 July 2021, vol.1, pp.354-367

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • Volume: 1
  • City: Adana
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.354-367

Abstract

Shipping is still heavily dependent on fossil fuels. Ship fuels consist of cheap blends of less refined diesel, heavy fuel oil and liquefied natural gas fuels. Although the share of greenhouse gas emissions originating from ships is lower than road and air transport, the International Maritime Organization (IMO) states that action should be taken as soon as possible. The Organization predicts that, without action, greenhouse gas emissions from shipping will increase by 250% by 2050, representing 17% of global emissions. In this context, systems in which electricity is used in maritime transportation are among the options that can be alternatives to petroleum and diesel fuels.

 

In this study, the electric battery-battery technologies used in ships were examined and focused on technologies that could have more application areas in the process until 2050. In this regard, studies have shown that the use of electrical energy on ships is divided into two main categories. These are hybrid ship systems in which fully electric ships and other fuel systems are integrated. It is assumed that "lithium" is the leading energy carrier among the electric battery-battery technologies used in both systems. Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMCO) was found to be the most used material among electrical energy storage technologies, followed by Lithium Cobalt Oxide (LCO) battery technology. The reasons that make electrical energy attractive on ships are; The elements used in these systems are light, they take up less space in terms of volume and the noise level is lower.

 

Keywords: Marine Transportation, Electric Ships, Ship Energy Systems, Battery

Deniz taşımacılığı hâlâ büyük oranda fosil yakıtlara bağlıdır. Gemi yakıtları özellikle daha az rafine edilmiş mazot, ağır akaryakıt ve sıvılaştırılmış doğal gaz yakıtlarının ucuz karışımından oluşmaktadır. Gemi kaynaklı sera gazı emisyonlarının payı her ne kadar kara yolu ve hava yolu taşımacılığından daha düşük olsa da Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO), konu ile ilgili olarak bir an evvel harekete geçilmesi gerektiğini belirtmektedir. Örgüt, harekete geçilmemesi durumunda gemi taşımacılığından kaynaklı sera gazı emisyonlarının 2050'ye kadar %250 artacağını ve bunun da küresel emisyonların %17'sini temsil edeceğini öngörmektedir. Bu bağlamda deniz taşımacılığında elektriğin kullanıldığı sistemler, petrol ve dizel yakıtlara alternatif olabilecek seçeneklerin başında gelmektedir.

 

Bu çalışmada gemilerde kullanılan elektrikli batarya-pil teknolojileri incelenerek 2050 yılına kadar olan süreçte daha fazla uygulama alanına sahip olabilecek teknolojiler üzerine odaklanılmıştır. Bu bakımdan yapılan incelemeler, gemilerde elektrik enerjisi kullanımının iki

ana kategoriye ayrıldığını göstermiştir. Bunlar, tamamen elektrikli gemiler ile diğer yakıt sistemlerinin entegre edilen hibrit gemi sistemleridir. Her iki sistemde kullanılan elektrikli batarya-pil teknolojileri içerisinde en önde gelen enerji taşıyıcısının “lityum” olduğu varsayılmıştır. Elektrik enerjisi depolama teknolojileri içerisinde en çok kullanılan malzemenin Nikel Mangan Kobalt Oksit (NMCO) olduğu tespit edilirken onu ikinci sırada Lityum Kobalt Oksit (LCO) batarya teknolojisinin takip ettiği görülmüştür. Gemilerde elektrik enerjisini cazip hale getiren sebepler ise; bu sistemlerde kullanılan elemanların hafif olması, hacim bakımından daha az yer kaplamaları ve meydana gelen gürültü seviyesinin daha düşük olmasıdır.


Anahtar Kelimeler: Deniz Taşımacılığı, Elektrikli Gemiler, Gemi Enerji Sistemleri, Batarya