“`html
Havacılık sektöründe fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmayı hedefleyen yeni çözümler, karmaşık bir süreç içermekte.
Havacılık, dünya genelindeki karbon emisyonlarının yaklaşık yüzde 3’ünü oluşturarak önemli bir sorunu temsil ediyor; bu da yılda 900 milyar ton CO2‘ya kadar bir miktara denk geliyor. Uçuş sayısındaki artışla birlikte bu emisyon oranının daha da yükselebileceği öngörülüyor.
Uçuşlardan kaynaklanan emisyonları azaltma hedefiyle havayolları, sürdürülebilir havacılık yakıtları (SAF) olarak bilinen yenilikçi bir alternatife yönelmeyi planlıyor. Bu yakıtlar, geleneksel jet yakıtına benzer özellikler taşıyor ancak yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak üretiliyor. ABD Federal Havacılık İdaresi, 2030 yılına kadar 3 milyar galon (11,36 milyar litre) SAF üretimi gerçekleştirmeyi hedefliyor.
Sürdürülebilir havacılık yakıtları, uçuşlarda emisyonları hızlı bir şekilde azaltma potansiyeline sahipken, elektrikli uçakların geliştirilmesi ise hala erken aşamalarında. Elektrikli uçaklar, genellikle kısa menzil gibi sınırlamalara sahip kalıyor. Öte yandan, Airbus’un 2021 yılında tanıttığı hidrojenle çalışan uçaklar da belirli menzil kısıtlamalarına tabi olabilir.
Ancak SAF’a geçiş sürecinin getirdiği sorular yerini koruyor: bu yakıtların maliyetleri ne kadar olacak ve emisyonları gerçekten ne ölçüde azaltacak? SAF’lar, farklı avantaj ve dezavantajları ile zengin bir çeşitlilik sunuyor. İşte bu teknolojiyle ilgili bilmeniz gereken temel bilgiler.
SAF’lar tam olarak nedir?
SAF’lar, geleneksel jet yakıtı (veya kerosen) ile kimyasal olarak eşdeğer niteliktedir, fakat fosil yakıtlar yerine yenilenebilir kaynaklardan üretilir. Genellikle yemek yağları, mısır samanı, gıda atıkları ve kentsel katı atık gibi biyolojik atık maddeler kullanılır. Bazı SAF’lar ise tamamen yapay olarak karbondioksit ve hidrojendeki reaksiyonlarla üretilmektedir.
Bu hammaddelerin, kullanılabilir jet yakıtına dönüşmesi için oldukça karmaşık işlemlerden geçirilmesi gerekmektedir. SAF üretimi için en yaygın yöntemlerden biri, restoranlardan toplanan atık yağların geleneksel jet yakıtının üretim sürecine benzer şekilde rafine edilmesidir. ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’ndan Zia Abdullah, bu işlemin mevcut petrol rafinerileri ile uyumlu olmasının avantaj sağladığını ifade ediyor.
Ancak güvenilir bir analiz yapabilmek için SAF’ların sağladığı fayda miktarını belirlemek karmaşık bir süreç olabilir. Uluslararası Temiz Ulaşım Konseyi’nin havacılık ve denizcilik uzmanı Dan Rutherford, bu zorluğun, kimyasaldan çok muhasebe ile ilgili olduğunu vurguluyor.
SAF’lar, kimyasal olarak jet yakıtlarıyla benzer özelliklere sahip olmalarına rağmen, yandıklarında aynı miktarda CO2 açığa çıkarıyorlar. “Üretim süreci, bu belirsizliğe yol açıyor” diyor Rutherford.
Geleneksel jet yakıtı, yer altından çıkarılarak rafine edilir ve yakıldığında sera gazları salar. Ancak SAF’lar, bitkilerin fotosentez süreciyle havadan CO2 çekerler ve bu, yakıldıklarında tekrar havaya salınır. Dolayısıyla emisyonlar dengelenebilir.
Bu denge, yenilenebilir enerji ile üretilse veya ormanların yok olmasına neden olsa da yakıtın üretim sürecindeki detaylar emisyonları gerçekten azaltma potansiyelini belirliyor.
Rutherford, yenilenebilir enerji ve karbondioksit ile üretilen yapay yakıtların emisyonlarını yüzde 99 veya daha fazla azaltabileceğini ifade ediyor. Ancak gıda atıklarından elde edilen SAF’lar, muhtemelen sadece yüzde 50 civarında bir azalma sağlayabilir. Bazı SAF’lar ise emisyonları hiç azaltamayabilir; örneğin, belirli tarımsal ürünler için özel olarak yetiştirilen bitkiler, büyük orman kayıplarına yol açarak fosil yakıtların daha yüksek emisyonlara neden olmasına neden olabilir.
SAF’lar şu an kullanılıyor mu?
Birleşik Devletler’de, SAF’lar geleneksel jet yakıtıyla karıştırılarak %50’ye kadar kullanılabiliyor. Ancak ticari açıdan tedarik sorunudur; dolayısıyla günümüzde sadece sınırlı sayıda uçuşta bu yakıt kullanılmaktadır. Örneğin, Los Angeles Havalimanı bazı uçuşlarda SAF kullanan birkaç havalimanından biridir. Yakıt tedarikçisi World Energy, işlem için yağ ve gres kullanıyor. United Airlines, 2016’dan beri LAX’ta SAF kullanıyor ama bu, genel yakıt tedariğinin küçük bir kısmını temsil ediyor.
Öte yandan, bazı şirketler tamamen yenilenebilir kaynaklardan oluşan test uçuşları gerçekleştirmekte. Rolls Royce, 2021 Ekim ayında SAF kullanarak başarılı bir test uçuşu yaptığını duyurdu. Bu uçuşta, bir Boeing 747’nin motorlarından biri tamamen SAF ile çalışarak yaklaşık dört saatlik bir yolculuk gerçekleştirdi. Ayrıca, 2021 Aralık ayında United ve GE tarafından gerçekleştirilen başka bir test uçuşunda, Boeing 737 model bir uçağın motorlarından biri de yüzde 100 SAF ile çalıştı.
Neden yeni jet yakıtlarına ihtiyacımız var?
Basit bir ifadeyle, ABD Federal Havacılık İdaresi (FAA) Çevre ve Enerji için Bilim ve Teknik Bölüm Başkanı Jim Hileman, “Karbonsuz hale geçmemiz gerekiyor” diyor.
2021 Eylül’ünde FAA, 2050 yılında net sıfır emisyona ulaşmayı amaçladıklarını açıkladı ve Hileman, SAF’ların bu hedefe ulaşmanın önemli bir parçası olacağını belirtiyor. Diğer teknolojilerin de katkısı olacak, ancak Hileman, havacılıkta karşılaşılan zorluklar nedeniyle diğer temiz enerji çözümlerinin uygulanmasının zorlaştığını ifade ediyor.
Bir uçağın uçuş için yeterli enerji taşıması gerekmektedir ve bu durum, enerji yoğunluğunun (belirli bir alan veya ağırlıkta depolanan enerji miktarı) önemini artırmaktadır. Jet yakıtına karşılık gelen enerji yoğunluğunu sağlamak oldukça zordur. Örneğin, bir Boeing 737’nin jet yakıtında taşıdığı enerjiyi karşılamak için 600 tonluk lityum iyon pil gereklidir, bu da uçağın 90 tonluk ağırlığını katbekat aşar. Abdullah, hidrojenin daha hafif olduğunu ama alan gereksinimleri nedeniyle uzun uçuşlarda büyük sorunlar çıkardığını belirtiyor. Sıvılaştırılmış hidrojen kullanarak enerji üreten bir uçak içinse, uçağın bir kısmının yakıtla doldurulması gerekecektir. Bu, yolcu ve kargo alanlarını ciddi bir şekilde kısıtlar. Hidrojenle çalışan uçakların yeni tasarımlarının bu sorunu çözebileceği düşünülüyor; fakat bu tür projelerin hayata geçmesi birkaç on yıl alabilir.
Ne gibi sorunlar var?
Günümüzde SAF’ların en büyük engeli maliyet; zira çoğu geleneksel jet yakıtından 2-4 kat daha pahalı. Teknolojinin gelişmesi ve yaygınlaşmasıyla bu fiyatların düşmesi mümkün olabilir; ancak Rutherford, SAF’ların hiçbir zaman fosil yakıtlarla aynı fiyat düzeyine ulaşamayacağına dikkat çekiyor.
Yakıt verimliliği daha düşük olan uçaklar için bu maliyetler hızla yükselebilir. Örneğin, 2030 yılı itibarıyla süpersonik uçuş hedefleyen Boom Supersonic firması, yalnızca SAF kullanacakları uçaklarda yüksek maliyetlerle karşılaşabilir. Bu konu üzerine yapılan bir analiz, alternatif yakıtların geleneksel yakıt fiyatlarının yaklaşık üç katı olması nedeniyle, süpersonik uçuşların yolcu başına maliyetinin 25 kat yüksek olacağını öngörüyor.
Düşük maliyet yükünü üstlenmeye istekli olsa dahi, mevcut SAF arzı sınırlıdır. Yemek yağları ve gres için toplam kullanım kapasitesi yılda 6 milyar litre civarındayken, ABD’nin yıllık jet yakıtı ihtiyacı 75 milyar litre civarında ve bu miktarın 2050 yılında 133 milyara ulaşacağı tahmin edilmektedir. Bu talebi karşılamak için yeni hammaddelere ihtiyaç duyulmaktadır.
SAF üretimi için gereken altyapının genişletilmesi de zorluklarla doludur. Bir bütün olarak havacılığı desteklemek için 2050 yılı itibarıyla 7.000 üretim tesisinin devreye alınması gerekiyor; şu anda yalnızca üç tane mevcut durumda.
Bazı mevcut rafineri teknolojileri ile yeni inşaat ihtiyacı azaltılabilir, ancak ABB’den Abdullah, SAF’ların üretiminde kullanılacak hammaddelerin rafinerilerle uyumlu hale getirilmesi için yeni cihazlara ihtiyaç olacağını ifade ediyor.
Sırada ne var?
Avrupa Birliği, havayollarının en az %2 SAF kullanmasını zorunlu kılacak bir yasa tasarısını gündeme getirdi: Bu oran, 2025 yılında %2’den başlayarak, 2050’ye kadar %63’e yükselebilir. ABD’de ise henüz böyle bir zorunluluk yok, ancak Biden yönetimi SAF kullanan havayollarına vergi indirimleri sağlamayı düşünüyor. Bu yaklaşım, SAF’ların geleneksel jet yakıtları ile rekabet edebilmesini sağlamayı hedefliyor.
Ticari havacılıkta daha büyük SAF kullanımı oranlarının onaylanması ve şirketlerin bu teknolojiye yatırım yapmalarını teşvik etmek, emisyon sorununu aşmamıza yardımcı olacak potansiyeli barındırıyor.
“Karbonsuzlaşma süreci kolay olmayacak,” diyor Hileman. Ancak SAF’lar, çözümün en azından bir parçası olduğunu belirtiyor. “Bunu başarmanın başka yolu yok.”
Yazar: Casey Crownhart/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı ile İlgili Tüm Yanıcı Sorularınızı Cevaplıyoruz yazısı ilk olarak Popular Science platformunda yayınlanmıştır.
“`
