Havayollarının toplam harcamalarının yüzde 30-35’ini oluşturan en büyük gider kalemi yakıt. Havacılık sektörünün gelişimine paralel şekilde, bu yakıtın bir yan etkisi olarak uçaklar dünyamızı her geçen gün daha fazla kirletiyor. Küresel sera gazı emisyonunun yüzde 2’si havacılık kaynaklı. Önlem alınmadığı müddetçe 2050’lere kadar bu oranın yüzde 4’lere kadar çıkabileceği düşünülüyor.
Havayolları ve uçak üreticileri, karbon emisyonlarıyla mücadele konusunda artan bir baskıyla karşı karşıya. Öyle ki bazı hükümetler, iklim değişikliği ile mücadele hedeflerini, koronavirüs kurtarma paketleri ile ilişkilendirdi. Başta Fransa ve Almanya hükümetleri, maddi destek verdiği havacılık şirketlerine, karşılığında iklim değişikliği ile mücadele konusunda somut hedefler koymaları ve bunları kararlılıkla uygulamayı şart koştu. Küresel salgının, havacılık sektörünü, tarihinin en büyük türbülansına sürüklemesini, hükümetlerin çevresel toparlanma hareketlerini teşvik etme fırsatı olarak görüp kullanmasının, sektörde yenilenebilir enerjiye geçiş süreçlerini hızlandırması bekleniyor.
SÜRDÜRÜLEBİLİR HAVACILIK YAKITI İSTENEN BAŞARIYI YAKALAYAMADI!
Küresel havacılık endüstrisi, 2050 yılına kadar emisyonları 2005 seviyelerinin yarısına düşürmeyi taahhüt etmişti. Bunu yapmak için, sektörün ham petrole dayalı jet yakıtına olan bağımlılığını hızla azaltması ve sürdürülebilir havacılık yakıtlarına yönelmesi gerekecek. Ancak sürdürülebilir havacılık yakıtlarının tedariği zor ve geleneksel yakıtlardan çok daha pahalı. 2019 yılında havayolları yaklaşık 340 milyar litre jet yakıtı kullanırken; buna karşılık yaklaşık 50 milyon litre sürdürülebilir havacılık yakıtı üretilebildi.
Yakıt giderinde elde edilebilecek en küçük bir tasarrufun büyük oranda karlılık getirmesinin yanı sıra; temiz enerji gereksinimini de önemseyen havacılık sektörü, uzunca bir süredir alternatif yakıt arayışı içinde. Elektrik ve hidrojen ile çalışan motorlarla uçabilecek uçakların üretimi, bu arayışın sonuca yakın en somut örnekleri olarak biliniyor.
AIRBUS ‘ZEROE’ PROJESİNİ DUYURDU!
Hidrojenin havacılığın karbon emisyonlarını yüzde 50’ye kadar azaltma potansiyeline sahip olduğunu düşünen Avrupalı imalatçı Airbus, 2035 yılına kadar hizmete girmesi planlanan dünyanın ilk sıfır emisyonlu ticari uçağı için üç farklı konsept geliştirdi. Sıfır emisyonlu uçuşlara ulaşmak için farklı yaklaşımları temsil etmek üzere geliştirilen konseptler, tüm havacılık endüstrisinin dekarbonizasyonu sürecine katkı sağlamak için çeşitli teknolojiler ve aerodinamik konfigürasyonlardan seçildi.
Airbus, bu yeni konsept uçakları değerlendirmek ve gelecekte uygulanabilir ürünlere dönüştürülüp olgunlaştırılabileceğini göstermek için şimdi çalışmalarını farklı teknolojik süreçler üzerinden yürütecek. Baş Teknoloji Sorumlusu Grazia Vittadini, Mühendislikten Sorumlu Başkan Yardımcısı Jean-Brice Dumont ve Sıfır Emisyonlu Uçaklar Başkan Yardımcısı Glenn Llewellyn, Airbus’ın 2020-2025 teknoloji yol haritasını online bir etkinlikte tüm dünya ile paylaştı.
Geliştirilen 3 konsept uçakta da birincil güç kaynağı olarak hidrojen kullanılıyor. Zira hidrojen, Airbus’ın temiz havacılık yakıtı konusunda inandığı en özel seçenek durumunda. Hidrojenin motordaki yanma reaksiyonun ardından ortaya sadece su buharı çıkıyor olması, uçuş operasyonlarının çevreci olmasına olanak sunuyor.
Sıfır emisyonlu uçuşlara olan yolculukta son derece cesur bir vizyon sunan Airbus’ın konspetleri “ZEROe” adı ile anılıyor.
TURBOFAN TASARIM
120-200 yolcu kapasiteli ve kıtalar arası uçabilmesi beklenen Turbofan tasarım, jet yakıtı yerine hidrojen ile çalışacak şekilde modifiye edilmiş iki hibrit gaz türbinli motor ile güçlendirilmiş. 3600 km üzerinde menzile sahip olması planlanan turbofan uçakta, sıvı hidrojenin, arka basınç bölmesinin ardından bulunan tanklarda depolanması ve dağıtılması düşünülmüş. Bu konseptin hayata geçmesi durumunda, A320 ailesi uçakların muadili olabileceğine inanılıyor.
TURBOPROP TASARIM
100’den az yolcu kapasitesine sahip olması beklenen turboprop tasarımda; turbofan yerine her birinde 6 bıçak bulunan iki hibrit motor kullanılmış. 1800 km’nin üzerinde menzile sahip olması hedeflenen uçağın, turboprop motorlarında hidrojen yanmasıyla güç elde edilmesi ile kısa mesafeli seyahatler için ideal bir seçenek haline getirilmesi hedeflenmiş. Bu konseptin başarılı olup hayata geçmesi durumunda ise bölgesel yolcu uçaklarının yerini alması olası.
UÇAN KANAT TASARIM
200’e kadar yolcu kapasitesine sahip olması beklenen kanatların ana gövde ile bileşik şekilde üretildiği uçan kanat tasarımının menzilinin yaklaşık turbofan konsepti ile aynı olması hedefleniyor. Uçağın geniş gövde yapısının, hidrojenin depolanması ve dağıtımının yanı sıra; oldukça geniş ve ferah bir kabin içi alan sunması hedefleniyor. Sıvılaştırılan hidrojenin depolandığı tankların kanatların altına gizlendiği tasarımda, iki hibrit turbofan motorun itme gücü sağlaması planlanıyor.
PROJENİN HEDEFLERİ VE TAKVİMİ!
Airbus’ın ortaya koyduğu bu üç konseptin, 2035 yılına kadar hizmete sunulması planlanan dünyanın sıfır emisyonlu ticari uçağının tasarımını oluşturma ve sistemin keşfedilip olgunlaştırılmasına yardımcı olması hedefleniyor.
Bu üç konseptten hangisinin seçilip üzerine yoğunlaşacağının belirlenmesi için ise 3 ila 5 yıl gerekeceği tahmin ediliyor. Milyarlarca Dolar yatırım yapılması planlanan proje için Airbus yönetimi havayolları, enerji şirketleri ve havalimanları ile çalışmaya çoktan başlamış.
Konsept uçaklar için birincil güç kaynağı olarak hidrojene geçişin, tüm enerji ve havacılık ekosisteminde yepyeni bir sayfa açması bekleniyor. Hükümetler ve endüstrideki tüm paydaşların da desteğiyle, havacılık endüstrisinin sürdürülebilir geleceği için yenilenebilir enerji ve hidrojenin kullanımının yaygınlaşmasının zorunlu olduğu düşünülüyor.
Hidrojenli uçaklara geçiş süreci ile havalimanlarında, günlük uçuş operasyonların ihtiyaçlarını karşılamak için önemli miktarda hidrojen taşımacılığı ve yakıt ikmali altyapısına ihtiyaç duyulacağı da kesin.
Araştırma ve teknoloji gelişimi için yüksek fonlar oluşturmak; sürdürülebilir havacılık yakıtlarının kullanımını teşvik eden kurallar getirmek ve pandemi ile gündemimize giren daha eski, daha az çevre dostu ve daha verimsiz uçakların beklenenden erken emekliye ayrılma sürecinin hızlandırılmasına katkı sunmak, havayollarının filolarının yenilenmesi ve büyük bir dönüşüm geçirmesini teşvik eden mekanizmalar da dahil olmak üzere bu geçiş sürecinde devletlerin de desteğine ihtiyaç duyulacak.
Avrupa Komisyonu, havacılığın neden olduğu çevresel zararı azaltmaya yönelik adımların bir parçası olarak, havayollarının minimum miktarda sürdürülebilir yakıt kullanmasını şart koşmayı düşünüyor. Kısa süre önce yapılan bir çalışma, sürdürülebilir havacılık yakıtlarının şu andaki toplam jet yakıtı talebi içindeki oranının onbinde 5 olduğunu; devlet müdahalesi olmazsa bu oranın 2050’ye kadar sadece % 2,8’e çıkabileceğini gösteriyor. Bu da hükümetleri bu konuda göreve davet etmek için yeterli görünüyor.
HİDROJEN İLE UÇAK NASIL UÇACAK?
Enerji elde etmek için, güç kaynağı olarak hidrojen kullanmak yeni bir fikir değil. Bir çok farklı sektörde hidrojenden güç üretimine dair somut adımlar atılıyor. İşin havacılık boyutuna baktığımızda bugünkü teknolojik koşullarda hidrojen ile bir uçağın uçuş esnasında ihtiyacı olan tüm gücü elde etmek mümkün değil.
İklim değişikliği ile mücadelede yenilenebilir enerji ve hidrojenin bir arada kullanıldığı uygulamaların kaçınılmaz olduğu düşünülüyor. Elektrik enerjisi ile çalışan bataryalar, gelecekte şehir içi ulaşım için kullanılacağı düşünülen otonom hava araçları için yeterli olsa da daha büyük ticari uçaklar söz konusu olduğunda, ihtiyaç duyulan enerjiyi karşılamak için hidrojene ihtiyaç ortaya çıkıyor. Pil ve batarya teknolojisindeki gelişim, sistemin ihtiyacını karşılamakta yetersiz kalıyor. Airbus yeni uçaklarında, yakıt olarak hidrojenin kullanıldığı ve hidrojen hücrelerinden oluşan bataryaların da yer aldığı yanmalı motorları kullanmayı planlıyor. Yani gelecekte hidrojenli hibrit uçaklar ile seyahat edeceğimizi söylemek yanlış olmaz.
Sistemin çalışma mantığı oldukça basit. Uçaklar hidrojen hücreleri ile donatılacak. Donatılan hücrelerdeki hidrojen, dış ortamdaki serbest oksijen ile birleşecek; bu sayede elde edilen enerji ile sistemi çalıştıracak. Böylelikle çevreye karbondioksit salınımı da yapılmayacak. Hidrojen hücrelerinden oluşan sistemin havacılığın geleceği olduğu; tamamen sertifiye edilmiş ve yaygın olarak kullanılacak bir teknoloji olacağını şimdiden öngörmek kesinlikle zor değil.
