İsviçre, havacılık sektörünün sürdürülebilir geleceği için hidrojenle çalışan güçlü jet motorları üzerinde çalışıyor.
Havacılık sektörü, karbon emisyonlarını azaltmak ve sürdürülebilir enerji kaynaklarına geçiş yapmak için yenilikçi çözümler arayışında. Bu bağlamda, İsviçre’deki ETH Zürih Üniversitesi’nden araştırmacılar, jet motorlarını hidrojen yakıtıyla çalışacak şekilde dönüştürmek için önemli çalışmalar yürütüyor. Bu gelişme, havacılık sektöründe devrim niteliğinde bir adım olarak kabul ediliyor.
Hidrojen: Havacılığın temiz enerji geleceği
Elektrikli araçlar karayolu taşımacılığında devrim yaratırken, uzun mesafeli uçuşlar için mevcut batarya teknolojileri yetersiz kalıyor. Bataryaların enerji yoğunluğu, uçakların yüksek enerji ihtiyaçlarını karşılamakta zorlanıyor. Bu noktada, hafif ve yüksek enerji yoğunluğuna sahip olan hidrojen, sıfır karbon emisyonuyla havacılık için ideal bir yakıt olarak öne çıkıyor.
Hidrojen motorları için enjeksiyon memeleri ETH Zürih’te bu odada test ediliyor. Araştırmacılar, seyir irtifasındaki gerçek koşulları burada taklit edebiliyor.
(Görsel: Nicolas Noiray / ETH Zürih – Orijinal makale için ETH Zürih Haberleri sayfasına bakabilirsiniz.)
Jet motorlarında hidrojen kullanımının zorlukları
Mevcut jet motorları, kerosen yakıtı için tasarlanmış olup, hidrojenin farklı yanma özellikleri nedeniyle bazı teknik zorluklar ortaya çıkıyor. Yanma odasında yakıtın enjekte edilmesiyle oluşan türbülanslı yanma, ses dalgaları ve titreşimler üretebilir. Bu titreşimler, motor malzemelerinde yorulmaya ve potansiyel olarak çatlaklara yol açabilir. ETH Zürih’ten Abel Faure-Beaulieu, “Bu titreşimler malzemede yorulmaya neden olabilir ve en kötü durumda çatlaklara ve hasara yol açabilir” şeklinde açıklıyor.
ETH Zürih’in yenilikçi çalışmaları
ETH Zürih’teki araştırmacılar, jet motorlarının hidrojenle güvenli ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlamak için yanma dinamiklerini ve malzeme dayanıklılığını inceleyen deneyler yürütüyor. Bu çalışmalar, hidrojenin yanma sürecindeki titreşim ve akustik özelliklerini anlamayı ve motor tasarımını bu özelliklere göre optimize etmeyi hedefliyor.
Hidrojenle çalışan uçakların geleceği
Hidrojenle çalışan uçaklar, uzun mesafeli uçuşlarda sıfır emisyon hedeflerine ulaşmak için büyük bir potansiyele sahip. Ancak, hidrojenin üretimi, depolanması ve dağıtımı gibi konularda altyapı geliştirmeleri gerekiyor. İsviçreli bilim insanlarının bu alandaki çalışmaları, havacılık sektörünün daha sürdürülebilir bir geleceğe doğru ilerlemesine katkı sağlıyor.
Bir hidrojen enjeksiyon memesinden çıkan alev.
(Görsel: Nicolas Noiray / ETH Zürih – Orijinal makale için ETH Zürih Haberleri sayfasına bakabilirsiniz.)
Hidrojen uçaklarının önemi ve diğer teknolojik gelişmeler
Hidrojenle çalışan uçaklar, uzun mesafeli uçuşlarda sıfır karbon emisyonuna ulaşmayı mümkün kılacak önemli bir adım olarak görülüyor. Elektrikli uçakların sınırlı menzili ve batarya teknolojisinin enerji yoğunluğunun uçak ihtiyaçlarını karşılamakta yetersiz kalması, hidrojenin havacılık sektörü için en umut verici yakıt seçeneklerinden biri olarak değerlendirilmesine yol açıyor.
Bataryaların, 200 yolcuyu binlerce kilometre taşıyabilecek bir uçağın enerji ihtiyacını karşılayacak kapasitede olması, aşırı ağırlık oluşturuyor. ETH Zürih’ten Profesör Nicolas Noiray’in belirttiği gibi, “Önümüzdeki on yıllarda yalnızca çok düşük yük kapasitesine sahip küçük uçaklar batarya ile çalışabilecek. Yolcu ve kargo uçakları için ise kerosene alternatif olarak sürdürülebilir şekilde üretilmesi en ekonomik yakıt hidrojen.”
Uçakların boyutuna ve uçuş menziline bağlı olarak iki farklı hidrojen çözümü geliştiriliyor. Küçük ve kısa mesafeli bölgesel uçaklar için, hidrojen yakıt hücresinde elektriğe dönüştürülerek elektrik motorları aracılığıyla pervaneleri çalıştırabilir. Ancak, uzun mesafeli yolcu uçaklarında yakıt hücreleri boyut ve ağırlık nedeniyle uygun olmuyor. Bu tür uçaklar için gelecekte hidrojenle çalışan jet motorlarının kullanılması hedefleniyor ve şu anda birçok endüstriyel konsorsiyum bu motorların geliştirilmesi için çalışıyor.
Yeşil Haber olarak daha önce ele aldığımız havacılıkta yeşil çıkış arayışları, IATA’nın net sıfır hedefleri, Airbus’un 2035 hedefi ve Virgin Atlantic’in sürdürülebilir yakıt kullanımıyla Atlantik’i geçme başarıları, bu çabaların küresel ölçekte nasıl şekillendiğine dair kapsamlı bir bakış sunuyor. İlerleyen dönemde, hidrojen altyapısının genişlemesi ve daha fazla araştırma yatırımları ile havacılık sektöründe sıfır emisyon hedeflerine daha da yaklaşılması bekleniyor. Bu gelişmeler, çevreye duyarlı bir gelecek inşa etme yolunda kritik öneme sahip adımlar olarak değerlendirilebilir.