“`html
Havacılık sektöründe fosil yakıtlara olan bağımlılığının azaltılması hedefleniyor; ancak bu geçiş karmaşık bir süreçtir.
Günümüzde hava taşımacılığı, küresel karbon emisyonlarının yaklaşık %3’ünü temsil ediyor ve bu rakam yıllık 900 milyar ton CO2 kadar çıkıyor. Uçuş sayısının artmasıyla bu miktarın daha da yükselmesi
Havayolları, karbon salınımını azaltmanın bir yolunu ararken, sürdürülebilir havacılık yakıtları (SAF) olarak bilinen yenilikçi sıvılara yöneliyor. Bu yakıtlar, geleneksel jet yakıtına benzer özelliklere sahip, ancak yenilenebilir enerji kaynaklarıyla üretiliyor. ABD Federal Havacılık İdaresi, 2030 yılına kadar 3 milyar galon (11,36 milyar litre) SAF üretmeyi hedefleyen bir plan belirlemişti.
Havacılığın karbonsuzlaştırılması için başka teknolojiler de gündemde ancak SAF, emisyonları azaltma konusunda eşsiz bir potansiyele sahip. Elektrikli uçaklar üzerinde çalışmalar devam etmekte, ancak bu araçların menzili ve boyutu sınırlı kalması muhtemel. Airbus’un hidrojenli uçakları da benzer şekilde kısıtlı menzil sunabilir.
Fakat SAF’lara geçişin zorlukları ve maliyetleri hala netlik kazanmadı. Bu yakıtların ne kadar emisyon azaltabileceği ve hangi avantaj ve dezavantajlara sahip olduğu üzerine tartışmalar devam ediyor. İşte bu konu hakkında bilmeniz gerekenler.
SAF’lar Nedir?
SAF’lar, geleneksel jet yakıtı (kerosen) ile kimyasal yapıları açısından aynıdır, ancak fosil yakıtlar yerine yenilenebilir kaynaklardan üretilmektedir. Bu yakıtların bir kısmında yemek yağları, gıda atıkları ve şehirsel katı atıklar gibi biyolojik ham maddeler kullanılmaktadır. Diğer SAF türleri ise karbondioksit ve hidrojenden yapılmış tamamen sentetik yakıtlar olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bu hammaddelerin jet yakıtına dönüşmesi için çeşitli işlemlerden geçmesi gerektiği gibi, en yaygın yöntemlerden biri de atık yağların toplanarak geleneksel rafinasyon işlemlerinden geçirilmesidir. ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’ndan Zia Abdullah, HEFA adı verilen bu yöntemin avantajlı olduğunu belirtiyor, çünkü mevcut petrol rafinerileri kullanılabiliyor.
Ancak, SAF’ların sağladığı faydaları ölçmek zor olabilir. Uluslararası Temiz Ulaşım Konseyi’nin havacılık bölümünden Dan Rutherford, emisyon miktarlarının hesaplanmasının genellikle karmaşık olduğunu ve üretim yöntemlerinin bu hesaplamaları etkileyebileceğinin altını çiziyor.
SAF’ların kimyasal yapıları benzer, bu nedenle yakıldıklarında aynı miktarda CO2 salınımı yapmaktadırlar. Ancak SAF’lar, ürettikleri karbonu atmosfere geri vermeden önce bitkilerden alarak havayı dengeleyebilmektedir. Böylece emisyon dengeleri sağlanabilir.
Rutherford, yenilenebilir enerji ve CO2 kullanarak üretilen yapay yakıtların emisyonları %99 veya daha fazla azaltabileceğini belirtiyor. Mısır samanı gibi kaynaklardan elde edilen yakıtlar yaklaşık %80 azalma sağlarken, yemek yağlarından yapılan yakıtlar %50 civarında bir verim sunmaktadır. Ancak bazı biyo yakıtlar emisyon azaltımı sağlamayabilmektedir; örneğin, belirli bitkilerin özel olarak ekilmesi büyük orman kayıpları ile sonuçlanabilir.
SAF’lar Kullanılıyor mu?
ABD’de, SAF’lar şu an geleneksel jet yakıtıyla karıştırıldığında %50’ye kadar onaylanmaktadır. Ancak, mevcut tedarik ve altyapı sınırlı olduğundan, sadece birkaç uçuşta düşük oranlarda SAF kullanılmaktadır. Los Angeles Havalimanı, SAF kullanan birkaç havalimanından biridir. Yakıt, World Energy şirketinden temin edilmektedir ve bu firma, gıda atıkları gibi kaynakları kullanmaktadır. United Havayolları, LAX’ta 2016 yılından bu yana SAF kullanmaktadır ancak yenilenebilir yakıtların toplam yakıt tedariği hala sınırlıdır.
Dayton Üniversitesi’nden uçak mühendisliği uzmanı Joshua Heyne, büyük havalimanlarının genellikle tüm uçakların yakıtının karıştırıldığı merkezi tanklara sahip olduğunu belirtiyor. Bu nedenle, LAX’tan uçuş yaptığınızda uçağınızda en azından bir miktar SAF olması muhtemeldir.
Bazı firmalar, tamamen yenilenebilir yakıt kullanarak test uçuşları gerçekleştirmektedir. Rolls Royce, 2021 yılının Ekim ayında SAF ile başarılı bir test uçuşu yaptığını açıkladı. Bu uçuşta, bir Boeing 747’nin motorlarından biri %100 SAF ile çalışmıştı. 2021 yılının Aralık ayında, United ve GE arasında yapılan başka bir teste göre, Boeing 737’nin motorlarından biri %100 SAF ile çalışarak Şikago’dan Washington’a uçmuştu.
Neden Yeni Yakıtlara İhtiyacımız Var?
Federal Havacılık İdaresi (FAA) Çevre ve Enerji Bilim ve Teknoloji Direktörü Jim Hileman, “Karbonsuzlaştırmamız gerekiyor” diyor. FAA, 2050 yılına kadar net sıfır emisyon hedefini açıkladı ve SAF’ların bu hedefe ulaşmada önemli bir rol oynamasını bekliyor. Diğer teknolojilerin de destekleyici bir rolü olabileceğini belirtiyorlar; fakat mevcut uygulamaların havacılık sektöründe diğer alanlara göre daha karmaşık olduğunu ifade ediyor.
Uçakların hafif olması ve yeterli enerji taşımaları gerektiği için enerji yoğunluğu büyük önem taşımaktadır. Örneğin, bir Boeing 737’nin taşıdığı enerji miktarını karşılamak için yaklaşık 600 ton lityum iyon pil gerekir ki bu, uçağın toplam ağırlığını neredeyse üç katına çıkarmaktadır.
Hidrojen, daha hafif olmakla birlikte büyük yer kapladığı için uçaklarda yeterli yakıt hücresi alanı bulmak zor olabilir. Sıvılaştırılmış hidrojen kullanarak elektrik üreten bir Boeing 737 için, uçağın üçte biri ile yarısı arasında bir alanın yakıtla doldurulması gerekecektir. Bu durum, yolcu ve kargo alanlarını daraltmaktadır. Hidrojen uçaklarının yeni tasarımları bu zorluğu aşabilir, ancak ticari olarak benimsenmeleri on yıllar alabilir.
Karşılaşılan Sorunlar Nelerdir?
SAF’ların önünde en büyük engellerden biri yüksek maliyetlerdir; çünkü çoğu geleneksel jet yakıtından iki ila dört kat daha pahalıdır. Teknoloji ilerledikçe maliyetlerin düşmesi mümkün olsa da, Rutherford, SAF’ların hiçbir zaman fosil yakıtlar kadar ucuz olamayabileceğini belirtiyor.
Tüketim verimliliği düşük uçaklar için maliyetlerin hızla artabileceği belirtildiğinde, süpersonik uçuş hedefi taşıyan ve yakıt için sadece SAF kullanacak olan Boom Supersonic gibi firmalar için bu sorun daha da büyük bir zorluk olabilir.
Son zamanlarda yapılan bir analizde, alternatif yakıtların fiyatlarının geleneksel yakıtların yaklaşık üç katı olmasının, süpersonik uçakların yüksek maliyetli olabileceğini ortaya koyuyor. Tahminler, Boom’un geleneksel havayollarına kıyasla 25 kat daha fazla maliyetle karşılaşabileceğini gösteriyor.
Mevcut SAF çeşitlerinin tedariki de sınırlıdır; yemek yağları ve gresteki toplam kapasitenin yıllık yaklaşık 6 milyar litre seviyelerinde kaldığı tahmin ediliyor. Sadece ABD, yılda 75 milyar litre jet yakıtı tüketiyor ve bu rakamın 2050 yılında 133 milyara çıkması beklenmektedir. Bu durum, mevcut talebi karşılamak için daha fazla hammaddeye ihtiyaç duyulacağını gösteriyor.
Biyo yakıtların üretimi için gerekli olan altyapının artırılması da kolay olmayacak. Rutherford, hava taşımacılığının tüm ihtiyaçlarını karşılamak için 2050 yılına kadar 7.000 üretim tesisi kurulması gerektiğini ifade ediyor; oysa şu anda sadece üç tesis bulunmaktadır.
Mevcut rafineri teknolojilerinin yeniden kullanılması, yeni inşaat gereksinimlerini azaltabilir. Abdullah, çeşitli hammaddelerin, SAF’ların üretimine uygun şekilde uyum sağlaması için yeni ekipmanlara ihtiyaç duyulacağını belirtiyor.
Gelecek Planları Neler?
Avrupa Birliği, havayollarının asgari düzeyde SAF kullanmasını öngören bir yasa önerisini incelemeye aldı; 2025 yılına kadar %2, 2050 yılına kadar ise %63 oranında SAF kullanımı planlanıyor. ABD’de ise resmi bir zorunluluk yok, ancak Biden yönetimi SAF kullanan havayollarına yönelik vergi indirimleri düşünmektedir. Bu durum, geleneksel jet yakıtlarıyla daha fazla rekabet sağlanmasına yardımcı olabilir.
Ticari uçuşlarda SAF kullanımının artırılması ve havayollarının bu teknolojiye yatırım yapmaya teşvik edilmesi, emisyon azaltımı zorlayan bir sektörde bu yeni teknolojinin etkinliğini göstermeye olanak tanıyacaktır.
“Sıfır emisyona ulaşmak kolay olmayacak,” diye belirtiyor Hileman; ancak SAF’ların bu konuda önemli bir çözüm olabileceğini vurguluyor. “Başka bir seçeneğimiz yok.”
Yazar: Casey Crownhart/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı ile İlgili Tüm Yanıcı Sorularınızı Cevaplıyoruz yazısı ilk olarak Popular Science dağıtımında yer almıştır.
“`
