Washington Eyalet merkezindeki bir havaalanında kısa bir süre önce elektrikli bir uçak tarih yazdı. Sadece elektrik ile çalışan ve uçan 9 kişilik ticari uçak 2020 Mayıs ayı sonunda 30 dakika boyunca yerden yükselmeyi başardı. Bu elektrikli uçaklar ile ilgili elde edilmiş büyük bir başarı olarak tarihe geçti. Test uçuşu başarılı olan elektrikli uçak eCaravan’ın arkasındaki şirketler de sonuçtan oldukça memnun kaldı. Uçuşun minik bir uçakla gerçekleşmesine ve sadece 30 dakika sürmesine rağmen, bu adım oldukça umut vaat edici. Yine de bilim adamları önümüzdeki 20 yıl boyunca uzun mesafeli uçuşların tamamen elektrikli uçaklar ile yapılmasını mümkün görmüyor. Peki neden?
Elektrikli Uçaklar Konusundaki Zorluklar
Elektrikli birçok araba, tren ve hatta tekne bile bulunuyor fakat uçaklar için aynı şey geçerli değil. Bunun nedeni uçaklar fosil yakıtlı araçlara çok benziyor olsa bile bir arabayı veya treni kökten değiştirmenin çok daha kolay olmasıdır.
Kara araçları, elektrik depolama veya elektrikli sistemlerden gelen ekstra kütle ile kolaylıkla başa çıkabilir fakat uçaklar çok daha hassas araçlardır. Örneğin bir arabanın kütlesini %35 oranında artırmak, enerji kullanımında %13-20 oranında artışa sebep olur. Ancak bir uçak için enerji kullanımı, kütle ile doğru orantılıdır. %35 oranındaki bir artış için %35 daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulur. Bir başka aksaklık ise elektrikli pillerin bittiklerinde ağırlıklarının aynı kalmasıdır. Geleneksel bir uçak uçarken yakıtı bittikçe uçak daha hafif hale gelir. Böylece havada uçarken harcadığı enerji miktarı da gittikçe azalır. Fakat pil kullanıldığında aynı şey geçerli olmayacaktır.
Loughborough Üniversitesi’nden araştırmacılar yaptıkları hesaplamaları şu örnekle açıklıyor: Dünyanın en büyük yolcu uçağı Airbus A380’in, sadece 15.000 km gidebilmesi için gereken yakıtı düşünelim. Uçak bu yakıta denk gelen pil ile kalkacak olursa ancak 1.000 km gidebilir. Araştırmacılardan Duncan Walker konuyla ilgili: ‘’ Mevcut menzilini korumak için, uçağın mevcut yakıt alımından 30 kat daha ağır olan bataryalara ihtiyacı olacak. Bu şekilde de uçak yerden asla yükselemez.’’ şeklinde açıklamada bulunuyor.
Uçak, kara araçlarından çok daha uzağa gideceği için bir uçuş, ortalama bir kara yolculuğundan çok daha fazla enerji gerektirir. Uçak, her uçuşta kütlesini hareket ettirmek için gereken enerjiyi uçakta depolamalıdır. Bu nedenle ağır bir enerji kaynağı kullanmak gerekir ki, bu da bir uçuş için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulması anlamına gelir. Bu durum da ekstra kütleye yol açar ve denklem bu şekilde devam eder.
Şu an günümüzdeki en iyi lityum iyon pilleri kilogram başına yaklaşık 200 Wh sağlamaktadır. Bu mevcut uçak yakıtından 60 kat daha azdır. Örneğin 1.500 kilometrelik bir yol için 140 yolcu taşıyan bir uçak, yolcu başına yaklaşık 30 kg yakıt tüketirken mevcut pil teknolojisi ile aynı uçuşta yolcu başına 1.000 kg pil gerekmektedir.
Hibrit Uçaklar
Bu sınırlayıcı faktörlere rağmen mühendisler şu anda 500 km uçabilen 180 koltuklu tam elektrikli bir jet inşa etmeye çalışıyorlar. Eğer başarılı olurlarsa 2030 yılında bu uçağın ilk prototipi hizmete girebilecek. Seyahat rotası sınırlı olacak olan jetin geleneksel uçakların yerini alacak olan elektrikli uçaklara geçişte büyük bir adım olabileceği düşünülüyor.
Bazı bilim adamları ve araştırmacılar ise 2030 yılına kadar tamamen elektrikli 180 koltuklu bir uçağı ticari olarak uçurmanın çok iddialı olduğunu söylüyorlar. Yine de bu uzun mesafeli uçuşların her zaman fosil yakıtlara bağlı olacağı anlamına da gelmiyor. Bilim adamlarının daha ölçülü olarak adlandırdıkları bir görüşleri var: 2030 yılına kadar hibrit elektrikli uçakların piyasaya sürüldüğünü görebiliriz. Bu uçaklarda geleneksel yanma sistemleri yanında piller ve elektrik motorları da birlikte kullanılır. Böylece ihtiyaç duyulan yakıt miktarı azaltılır.
Havacılık karbon emisyonlarına en çok katkıda bulunan sektörlerden biridir. Uçaklar yüzünden gerçekleşen karbon emisyonunun 2050 yılına kadar dünyadaki toplam emisyonun %25’ini oluşturması bekleniyor. New York’dan Londra’ya gidiş-dönüş şeklinde uçan bir kişinin harcadığı enerji miktarı bir yıl boyunca tek bir ailenin evini ısıtmak için gereken enerji miktarı ile aynıdır. Bu itici etkenler elektrikli uçaklar konusundaki çalışmaları hızlandırsa da hala yakın gelecekte elektrikli bir uçakla okyanusu aşmak biraz zor görünüyor diyebiliriz.
