Ross Jarman

Ihab Amed test jet motoru üzerinde çalışıyor

Sheffield’ın dışında bir iş parkının kenarındaki bir binada araştırmacı Ihab Ahmed küçük bir jet motorunu çalıştırmaya hazırlanıyor.

Başlangıçta bir ticari uçağın yardımcı güç ünitesi olarak kullanılan bu ünite, hemen yan taraftaki laboratuvarda geliştirilen yeni yakıtların test sahasına dönüştürüldü.

Anlaşma, sentetik yakıtların büyük ölçekli üretime geçmeden önce küçük ölçekte hazırlanmasına ve değerlendirilmesine olanak tanıyan bir araştırma tesisi olan Sheffield Üniversitesi Sürdürülebilir Yakıtlar İnovasyon Merkezi’nin (SAF-IC) temelini oluşturuyor.

Yakındaki bir kontrol odasında bulunan bilgisayar ekranlarından Ihab, motorun alev alarak çalışmasını ve tekrar çalışmasını izleyebiliyor.

Sensörler motorun gerçek zamanlı olarak ne yaptığını bildiriyor ve egzoz gazlarının sürekli olarak analiz edilmesini sağlıyor.

Sürdürülebilir yakıtlar, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen, fosil yakıtlara sentetik alternatiflerdir.

Bunlara atık yemeklik yağlar, bitkisel yağlar ve tarımsal atıklar, ayrıca yakalanan karbondioksit de dahil olabilir.

Bu tür yakıtların yakılmasının avantajı, atmosferdeki toplam karbondioksit yüküne katkıda bulunmamasıdır.

Yayılan karbon, bitkiler veya kimyasal işlemler yoluyla yakın zamanda ortadan kaldırıldı. Buna karşılık, fosil yakıtların yakılması, milyonlarca yıldır dünyada depolanmış olan karbonu serbest bırakır.

Ahmed, “Çevresel açıdan bakıldığında gece ve gündüz aynı” diye açıklıyor.

“Prensip olarak CO2’nin net sıfır olması gerekir, yani atmosfere daha fazla karbondioksit eklenmez, ancak bir diğer fayda da işin CO2 dışı kısmıdır.

“Örneğin, motordan çıkan ve akciğerlerinizi etkileyebilecek partikülleri veya dumanı azaltır, ayrıca yoğunlaşma izlerinin oluşmasına da katkıda bulunur.”

Bir test jet motoru kullanan Ihab Amed, sürdürülebilir havacılık yakıtlarının nasıl performans gösterdiğini analiz ediyor

Havacılık sektörü için bu, potansiyel olarak oyunun kurallarını değiştirecek bir gelişme.

Airbus ve Boeing’in tahminlerine göre, Hindistan ve Çin gibi ülkelerdeki orta sınıfın genişlemesi ve hava yolculuğuna olan talebin artmasıyla birlikte küresel uçak filosunun önümüzdeki yirmi yıl içinde iki katından fazla artması bekleniyor.

Aynı zamanda havayollarını temsil eden Uluslararası Hava Taşımacılığı Birliği üyeleri, 2050 yılına kadar net sıfır emisyona ulaşma taahhüdünde bulundu.

Eski uçakların yenileriyle değiştirilmesiyle bazı kazanımlar elde edilecektir. En modern uçaklar, seleflerinden %15 ila %30 daha fazla yakıt tasarrufludur. Ancak endüstri genişlemeye devam edecekse, çok daha fazlasına ihtiyaç duyulacaktır.

Uzun vadede, hidrojen gücü ve elektriklendirme gibi yeni teknolojilerin, en azından daha kısa rotalarda, bir rol oynaması muhtemeldir. Ancak üstesinden gelinmesi gereken dik zorluklar vardır.

Örneğin hidrojen hacimlidir ve büyük miktarlarda depolanması zordur. Ya çok sıkıştırılmış bir gaz olarak ya da çok soğuk bir sıvı olarak saklanması gerekir. Sürdürülebilir olması için yenilenebilir kaynaklardan “temiz” bir şekilde üretilmesi gerekir ve şu anda tedarikler çok sınırlıdır.

Brezilyalı jet üreticisi Embraer’in CEO’su Arjen Meijer, “Teknik olarak 2035-2045 yılları arasında küçük bir hidrojen yakıt hücreli uçağı pazara sunabileceğimize inanıyoruz” diyor.

“Ancak cevaplanması gereken soru şu: Bu uçakları beslemek için yeterli hidrojen olacak mı? Bunların bir araya gelmesi gerekiyor. Ayrı ayrı gerçekleşemezler.”

Bu arada piller, içerdikleri enerjiye göre şu anda çok ağırdır. Bu onları büyük uçaklara güç sağlamak veya uzun mesafelerde kullanılmak için uygunsuz hale getirir.

Bu, hidrojen ve hibrit veya tamamen elektrikli uçakların yıllar uzakta olduğu anlamına gelir. Buna karşın, sürdürülebilir havacılık yakıtları, ham petrol türevi olanlarla aynı özelliklere sahip olacak şekilde laboratuvarda üretilebilir, böylece günümüz uçaklarında kullanılabilirler.

Reuters

Geçtiğimiz yıl Virgin Atlantic, %100 sürdürülebilir yakıt kullanarak transatlantik bir uçuş gerçekleştirdi

Kısıtlamalar var. Havayolları şu anda SAF bileşeni %50’yi geçmeyecek şekilde, sıradan yakıtla SAF karışımı kullanmak zorunda.

Ancak modern uçaklar %100 SAF yakma kapasitesine sahiptir. Geçtiğimiz yıl özel olarak onaylanan bir test uçuşunda Virgin Atlantic, Londra’dan New York’a yalnızca atık yağlardan ve bitki şekerlerinden üretilen yakıt kullanarak bir Boeing 787 uçurdu.

Airbus’ın sürdürülebilirlik sorumlusu Julie Kitcher, “Teknolojiler halihazırda mevcut ve uçaklarda kullanıma uygun şekilde sertifikalandırılmış durumda” diyor.

“Sürdürülebilir yakıtlarla ilgili zorluk, onu küresel ölçekte ve uygun bir fiyata üretebilmektir, çünkü bu küresel bir sektördür.”

Ve bu çok açık bir şekilde yakalamadır. SAF tedarikleri şu anda asgari düzeydedir. Avrupa düzenleyicisi EASA’ya göre, AB’de kullanılan yakıtın yalnızca %0,05’ini oluşturmaktadırlar. Ayrıca “normal” jet yakıtından üç ila beş kat daha pahalıdırlar.

Hükümetler bunu değiştirmek istiyor. İngiltere’de, gelecek yıldan itibaren tedarik edilen tüm jet yakıtının %2’sinin SAF olması gerektiğini, 2030’da %10’a ve 2040’ta %22’ye çıkmasını öngören bir “SAF zorunluluğu” getirildi.

AB’nin de benzer bir yetkisi var, ancak 2050’ye kadar uzanıyor – o zaman SAF kullanımı için hedef %63 olacak. ABD’nin asgari gereksinimleri yok ancak sürdürülebilir yakıtların fiyatını düşürmek için sübvansiyonlar sunuyor.

Ancak SAF kullanımının artması için üretimin de önemli ölçüde artırılması gerekiyor.

İngiliz firması Firefly, insan atıklarından havacılık yakıtı üretiyor

Sürdürülebilir yakıtlar üretmek için birçok farklı yöntem veya yol vardır. Bunlar, atık yemeklik yağ, enerji mahsulleri, odun, tarımsal kalıntılar ve hatta insan atıkları gibi biyokütlelerden yapılabilir.

Ancak bunun piyasanın nihayetinde ihtiyaç duyacağı tüm yakıtı sağlamayacağına dair endişeler var. Bazı hammaddelerden, ormansızlaşma gibi çevresel bozulmayı önlemek veya gıda yetiştirmek için gereken arazinin enerji üretimine dönüştürülmesini önlemek için kaçınılması gerekebilir.

Alternatif olarak, su ve karbondioksitin parçalandığı ve elde edilen karbon ve hidrojenin birleştirilerek sıvı yakıt oluşturulduğu güçten sıvıya dönüştürme yöntemi kullanılabilir.

Bu, potansiyel olarak sınırsız yakıt tedariki sağlayabilir, ancak sürdürülebilir olması için büyük miktarda yenilenebilir elektriğin yanı sıra karbon yakalama ve depolamada önemli bir artış gerekir.

Her iki işlem de -biyokütle veya sıvıya güç kullanımı- şu anda çok pahalıdır. Sonuç olarak, havacılık endüstrisi üretimi artırmak ve ölçek ekonomileri yoluyla fiyatları düşürmek için harekete geçilmesini talep ediyor.

Ancak çevreciler bunun gerçekten mümkün olup olmadığını sorguluyorlar.

Kampanya grubu Transport & Environment’ın başkanı Matt Finch, “İyi SAF’ler ve kötü SAF’ler var, ancak acı gerçek şu ki şu anda her ikisinden de pek fazla yok” diyor.

“Tam tersine, şu anda havayollarından sipariş edilen binlerce yeni uçak var ve hepsi en az 20 yıl boyunca fosil yakıt yakacak.

“Eylemler sözlerden daha etkilidir ve havacılık sektörünün kirliliğe olan bağımlılığından kurtulmak için hiçbir planı olmadığı açıktır.”

Bununla birlikte, yakın zamanda düzenlenen Farnborough Havacılık Fuarı’nda SAF ile ilgili birkaç önemli duyuru yapıldı.

Airbus, AirFrance-KLM, Associated Energy Group, BNP Paribas ve Qantas’ın da aralarında bulunduğu bir konsorsiyum, “örneğin atık bazlı hammaddeler kullanan teknolojik olarak olgun SAF üretim projelerine” yatırım yapacak yeni bir fona 200 milyon dolar (151 milyon £) yatırım yapmayı planladıklarını duyurdu.

Bu arada Boeing, İngiliz Firefly firmasının öncülüğünü yaptığı bir SAF üretim yöntemini tanıtmak amacıyla yatırım şirketi Clear Sky ile ortaklık kurduğunu duyurdu.

Bu yöntem, insan atıklarının ısı ve yüksek basınç kullanılarak SAF üretmek için kullanılabilecek bir maddeye dönüştürülmesini içeriyor.

Başka bir deyişle, uçakların dışkıyla çalıştırılmasına olanak sağlıyor.

Daha Fazla İşletme Teknolojisi