SUSTAINABLE PACKAGING SELECTION IN AIR CARGO COLD CHAIN: AN INTEGRATED ENTROPY-TOPSIS APPROACH

Öz

While offering a speed advantage in the global supply chain, air cargo transportation faces significant sustainability pressure due to high carbon emissions and operational costs. This study aims to address the gap in the literature by presenting a numerical decision framework for packaging selection in air cargo operations, focusing not merely on cost but also on payload optimization and ICAO decarbonization goals. Based on fuel consumption and flight duration data over a representative 5000 km route, the study analyzes both the environmental and economic efficiencies of active, passive PCM, and vacuum panel packaging systems. Within the methodological framework, a hybrid structure is constructed using the Entropy method to establish objective criteria weights and the TOPSIS method for the prioritization of alternatives. The findings reveal that the "Volumetric Weight" and "Carbon Footprint" variables alone account for 83.2% of the decision-making mechanism in the aviation sector. The research results demonstrate that Passive PCM systems achieve a striking reduction of 85.4% in carbon emissions and 70.8% in operational costs compared to traditional active containers. Identified as the most sustainable alternative with a TOPSIS score of 0.985, these systems appear to be the most rational solution for Green Logistics strategies. The implementation of this model, when aligned with Turkey's vision of becoming an intercontinental logistics hub and the market expansion goals of national flag carriers, will provide a strategic competitive advantage in the adaptation process to the EU Green Deal.

Anahtar Kelimeler

• Air Cargo
• Cold Chain
• Sustainability
• Entropy
• TOPSIS
• Green Logistics

HAVA KARGO SOĞUK ZİNCİRİNDE SÜRDÜRÜLEBİLİR AMBALAJ SEÇİMİ: BÜTÜNLEŞİK ENTROPİ-TOPSİS YAKLAŞIMI

Öz

Hava kargo taşımacılığı, küresel tedarik zincirinde hız avantajı sağlarken, yüksek karbon emisyonları ve operasyonel maliyetler sebebiyle ciddi bir sürdürülebilirlik etkisi altındadır. Bu çalışma, hava kargo operasyonlarında ambalaj seçimini sadece maliyet odaklı değil, faydalı yük optimizasyonu ve ICAO dekarbonizasyon hedeflerini de temel alan sayısal bir karar çerçevesi sunarak literatürdeki eksikliği gidermeye çalışmaktır. Çalışma, yakıt tüketimi ve uçuş süresi verilerine dayalı 5000 km'lik bir hat üzerinde; aktif, pasif PCM ve vakum panelli ambalajların hem çevresel hem de ekonomik verimliliklerini analiz etmektedir. Metodolojik çerçevede kriter ağırlıkları Entropi yöntemiyle nesnel olarak belirlenmiş; alternatifler ise TOPSIS yöntemi aracılığıyla sıralanarak bütünleşik bir karar modeli oluşturulmuştur. Elde edilen bulgular, 'Hacimsel Ağırlık' ve 'Karbon Ayak İzi' değişkenlerinin, havacılık sektöründeki karar mekanizmasının %83,2'sini büyük ölçüde etkilediğini ortaya koymaktadır. Araştırma bulguları, Pasif PCM sistemlerinin geleneksel aktif konteynerlere nazaran karbon emisyonlarında %85,4, operasyonel maliyetlerde ise %70,8 gibi önemli bir düşüş sağladığını kanıtlamaktadır. 0,985’lik TOPSIS skoruyla en sürdürülebilir alternatif olarak öne çıkan bu sistemlerin, Yeşil Lojistik uygulamaları adına en rasyonel çözüm olduğu görülmektedir. Bu modelin uygulanması; Türkiye’nin kıtalararası lojistik üs olma vizyonu ve ulusal şirketlerin pazar payını genişletme hedefleriyle birleştiğinde, AB Yeşil Mutabakatı’na uyum sürecinde ülkemize stratejik bir rekabet üstünlüğü kazandıracaktır. Çalışmanın geri kalanı şu şekilde düzenlenmiştir: İkinci bölümde ilgili literatür incelenmekte; üçüncü bölümde Entropi ve TOPSIS yöntemlerine ilişkin metodolojik çerçeve açıklanmakta; dördüncü bölümde uygulama bulguları sunulmakta; beşinci bölümde ise tartışma ve sonuçlara yer verilmektedir.

Anahtar Kelimeler

• : Hava Kargo
• Soğuk Zincir
• Sürdürülebilirlik
• Entropi
• TOPSIS
• Yeşil Lojistik

Kaynakça

1. Bakır, M., & Akan, Ş. (2018). HAVAALANLARINDA HİZMET KALİTESİNİN ENTROPİ VE TOPSIS YÖNTEMLERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ: AVRUPA’NIN EN YOĞUN HAVAALANLARI ÜZERİNE BİR UYGULAMA. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi.
2. Baxter, G. (2021). Decarbonizing International Air Cargo Transportation’s Carbon Footprint: A Review of the World Air Cargo Carrying Airlines Current and Potential Environment Related Measures and Strategies. International Journal of Environment, Agriculture and Biotechnology.
3. Bekmezci, M., & TARHAN, D. B. (2023). SOĞUK ZİNCİR LOJİSTİĞİ ÜZERİNE BİR LİTERATÜR TARAMASI:TÜRKİYE ÖRNEĞİ. International Journal of Commerce, Industry and Entrepreneurship Studies.
4. Clarke, D. J. (1970). THE ECONOMIC FEASIBILITY OF AIR SHIPMENT OF PERISHABLE FRUITS AND VEGETABLES INTO CANADA. Kanada: University of Manitoba.
5. Debbage, K., & Debbage, N. (2021). Air Freight Logistics. Freight Transport and Logistics, s. 2.
6. Fahrni ML, I. I., A, A., NC, Y., KM, S., NF, M., N, N., & ZU, B. (2022). Management of COVID-19 vaccines cold chain logistics: a scoping review. J Pharm Policy Pract.
7. Hien, D. N., & Thanh, N. V. (2022). Optimization of Cold Chain Logistics with Fuzzy. Processes.
8. Hongsakul, B., & Chuaychoo, I. (2024). The Influence of Logistics Activity on Sustainable Performance of Air Cargo Business in Thailand. ABAC Journal.

9. Hryhorak, M., & Šimák, L. (2020). Using the Concept of Supply Chain Management in Aviation Logistics. Logistics and Transport.
10. Ilangovan, A., Hamdane, S., Silva, P. D., D, P., & Pires, L. (2022). Promising and Potential Applications of Phase Change Materials in the Cold Chain: A Systematic Review. Energies.
11. Envirotainer. (2024). Envirotainer Product Catalogue 2024: Active Temperature-Controlled Container Solutions. https://www.envirotainer.com adresinden alındı
12. International Civil Aviation Organization. (2025). ICAO Vision 2050: Long-Term Aspirational Goals for International Aviation Decarbonization. Montreal: ICAO. https://www.icao.int adresinden alındı
13. Va-Q-tec AG. (2024). Va-Q-tec Product Data Sheet 2024: Passive Temperature-Controlled Packaging Solutions. Würzburg: Va-Q-tec AG. https://www.va-q-tec.com adresinden alındı
14. International Air Transport Association. (2021). IATA Annual Review 2021.
15. International Air Transport Association. (2023). Annual Review 2023.
16. Li, J., Lu, Q., & Fu, P. (2015). Carbon Footprint Management of Road Freight Transport underthe Carbon Emission Trading Mechanism. Mathematical Problems in Engineering.
17. Nguyen, N.-A.-T., Wang, C.-N., Dang, L.-T.-H., Dang, L.-T.-T., & Dang, T.-T. (2022). Selection of Cold Chain Logistics Service Providers Based on a Grey AHP and Grey COPRAS Framework: A Case Study in Vietnam. Axioms .
18. Sandeep, M., Kumanan, S., & Vinodh, S. (2011). Supplier selection using combined AHP and GRA. Int. J. Logistics Systems and Management.
19. Seprenyi, K., Tamas, P., & Cservenak, A. (2022). LOGISTICS AND COLD CHAIN RELATIONSHIP. Advanced Logistic Systems.
20. Shashi, Centobelli, P., Cerchione, R., & Ertz, M. (2021). Food cold chain management: what we know and what we deserve. Supply Chain Management: An International Journal.
21. Şen, G. (2021). Covid-19 Aşılarının Lojistiğinde Havacılık Endüstrisinin Rolü. Journal of Aviation.
22. Voort, F. v. (2016). Redesign the cool chain for air transport of perishable goods by. Yüksek Lisans Tezi, Hollanda.
23. Whitmer, R. E. (1945). TODAY’S OUTLOOK FOR AIR TRANSPORTATION OF PERISHABLES. Western Agricultural Economics Association, s. 10.
24. Z, W., H, L., R, R., C, B., EK, Z., J, A., & A, A.-B. (2019). Cold Chain Logistics Management of Medicine with an Integrated Multi-Criteria Decision-Making Method. Int J Environ Res Public Health.
25. Zhu, T. (2023). Selection of Air Carrier for AD Company Vaccine Based on AHP. Finlandiya: Haaga-Helia University of Applied Sciences.