“`html
Sürdürülebilir havacılık yakıtlarının kullanımı, petrol bazlı yakıtların bırakılması konusunda havacılık sektörüne yeni bir kapı aralamaktadır; ancak bu geçiş süreci karmaşık bir yapıya sahiptir.
Havacılık sektörü, dünya genelinde karbon emisyonlarının yaklaşık %3’üne neden olmaktadır; bu oran yılda 900 milyar ton CO2 seviyesine kadar ulaşmaktadır. Uçan insan sayısındaki artış, toplam emisyonların daha da yükselmesine
Emisyonları azaltmak amacıyla havayolları, yenilenebilir kaynaklardan üretilen sürdürülebilir havacılık yakıtına (SAF) yönelmektedir. Bu yakıtlar, mevcut jet yakıtına benzer özelliklere sahip olup, ürünlerin yapılandırılmasında yenilenebilir enerji kullanılmaktadır. Örneğin, ABD Federal Havacılık Dairesi (FAA), 2030 yılına kadar 3 milyar galon (yaklaşık 11,36 milyar litre) SAF üretim hedefi belirlemiştir açıklamasıyla.
SAF, havacılığın karbonsuzlaşması konusunda önemli bir yere sahip olmakla birlikte, alternatif teknolojiler de geliştirilmektedir. Elektrikli uçakların tasarlanması aşamasında iken, bu projelerin genellikle hava taksileri ve kısa menzil gibi sınırlamalara sahip olduğu görülmektedir; ayrıca Airbus’un sunduğu hidrojenle çalışan uçaklar da sınırlı menzile sahip olabilir.
SAF geçişinin zorlukları arasında maliyet, yakıtların gerçekte ne kadar emisyon azaltabileceği ve uygulama sonrası hedeflerin neler olacağı gibi sorular bulunmaktadır. Çeşitli tipleri olan SAF’ların avantajları ve dezavantajlarıyla birlikte etkili bir biçimde araştırılması önemlidir. İşte bu yakıtlarla ilgili bilmeniz gereken önemli unsurlar.
SAF’lar Nedir?
SAF’lar, geleneksel jet yakıtı ile kimyasal olarak benzeşmektedir, ancak fosil yakıtlar yerine yenilenebilir kaynaklar ile üretilmektedir. Genellikle, gıda atıkları, bitkisel yağlar veya atık hutalar gibi biyolojik materyaller kullanılmaktadır. Bazı SAF’lar ise karbondioksit ve hidrojenden elde edilen yapay yakıtlardır.
SAF üretimi, hammaddelerin çeşitli işlemlerden geçirilmesiyle gerçekleşmektedir. En yaygın yöntem, restoranlardan toplanan atık yağların, geleneksel jet yakıtında kullanılan süreçlere benzer şekilde rafine edilmesidir. ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’ndan Zia Abdullah, bu süreçlerin mevcut rafinelerden faydalanabilir olduğunu belirtmektedir.
Fakat, geniş çaplı hammadde ve süreçler nedeniyle SAF’ın sunduğu fayda miktarını değerlendirmek zor olabiliyor. Uluslararası Temiz Ulaşım Konseyi uzmanlarından Dan Rutherford, bu durumu kimyasal değil, muhasebe ile ilgili olarak değerlendirmektedir.
SAF’lar, kimyasal yapıları bakımından jet yakıtlarıyla benzerlik göstermekte olduğundan, yakıldıklarında aynı miktarda CO2 üretebilirler. “Bu, üretim aşamaları itibarıyla belirsizlik yaratıyor” diyor Rutherford, yakıtların üretim süreçlerini kast ederek.
Geleneksel jet yakıtı, yer altından çıkarılır, rafine edilir ve yakıldığında sera gazları ile diğer kirletici maddeleri yayar; yer altındaki karbon havaya salınır. Ancak SAF’lar, üretimleri sırasında karbondioksit çekerler ve bunu tekrar yakıldıklarında geri verirler. Bu şekilde, emisyonlar dengeye oturabilir.
Bu denge, yakıtın üretim detaylarına bağlı olarak değişiklik göstermektedir; her türlü üretim yöntemi negatif/pozitif emisyon salınımı yapabilir.
Öte yandan, Rutherford, yenilenebilir enerji ve CO2 ile yapılan yapay yakıtların emisyon azaltımının %99 veya daha fazla olabileceğini belirtmektedir. Mısır samanı ve işleme tesislerinden elde edilen atıkların kullanımı ise muhtemel %80’lik bir azalma sağlarken, yemek yağlarından oluşan yakıtlar %50’lik bir etki yaratabilir.
Bazı alternatif yakıtlar ise emisyonları hiç azaltmayabilir; örneğin, bazı SAF çeşitleri için çiftçiler, belirli ekinlerin yetiştirilmesine odaklanabiliyor. Bu durum, orman kayıplarına yol açarak, aslında fosil yakıtlardan daha yüksek emisyon oluşumuna neden olabilir; palm yağı gibi bazı ürünlerin bu sebeple zararlı olduğu biliniyor.
SAF’lar Hâlâ Kullanılıyor mu?
Birleşik Devletler’de SAF, geleneksel jet yakıtlarıyla karışımlarda %50’ye kadar onaylanmaktadır. Ancak, ticari anlamda tedarik ve altyapı sınırlı olduğu için günümüzde yalnızca belli uçuşlarda az miktarda SAF kullanılmaktadır. Los Angeles Havalimanı, SAF ile yakıtlanan az sayıdaki havalimanından biridir. Bu yakıt, World Energy isimli bir şirket tarafından üretilmekte olup, hammadde olarak yağ kullanılmaktadır. United Airlines, 2016’dan bu yana LAX’te SAF kullanırken, yenilenebilir yakıtların toplam yakıt tedariğinde hâlâ düşük oranda yer aldığı gözlemleniyor.
Dayton Üniversitesi’nde havacılık mühendisliği araştırmacısı olan Joshua Heyne, büyük havalimanlarındaki tüm uçaklara giden yakıtların merkezi tanklarda karıştırıldığını belirtirken, son birkaç yıl içerisinde LAX’tan uçan yolcularının “en azından bir miktar SAF kullanıldığını” ifade etmektedir.
Birçok firma tamamen yenilenebilir kaynaklardan TEST uçuşları gerçekleştirmektedir. Rolls Royce, 2021 yılının Ekim ayında SAF kullanarak gerçekleştirdiği başarılı bir test uçuşunu duyurmuştur. Bu uçuşta bir Boeing 747’nin dört motorundan biri, %100 SAF ile çalışmıştır. 2021 yılının Aralık ayında United ve GE tarafından gerçekleştirilen bir başka test uçuşunda ise Boeing 737’nin iki motorundan biri, %100 SAF ile uçmuştur; bu uçuş 115 yolcu ile gerçekleştirilmiştir.
Neden Yeni Jet Yakıtlarına İhtiyacımız Var?
Kısa ve öz bir şekilde ifade edilirse, ABD Federal Havacılık İdaresi (FAA) Çevre ve Enerji Bilim ve Teknoloji Bölümü Başkanı Jim Hileman, “Yakında karbonsuz bir havacılık sistemine geçmek zorundayız” demektedir.
2021 yılının Eylül ayında FAA, 2050 yılı itibarıyla net sıfır emisyona ulaşma hedefini duyurmuş ve Hileman, SAF’ın bu hedefe ulaşmada önemli bir rol oynayacağını belirtmiştir. Diğer teknolojilere de yer verilebilir. Ancak Hileman, havacılık sektöründeki zorluklar nedeniyle, otomobil ve enerji santralleri gibi diğer alanlardaki temiz enerji çözümlerinin uygulanmasının zor olduğunu ifade etmektedir.
Bir uçağın, havada kalabilmesi için yeterli ağırlıkta enerji taşıması gerekmektedir. Bu durum, enerji yoğunluğu teriminin önemli olduğu anlamına gelmektedir. Uçaklarda jet yakıtının enerji yoğunluğuna göre ayarlandığını belirtmek önemlidir; bir Boeing 737’nin jet yakıtında taşıdığı enerjiyi denkleştirmek için, 600 tonluktaki bir lityum iyon pile ihtiyaç duyulmaktadır. NREL’de görevli Abdullah, bu miktarın uçağın toplam ağırlığının birkaç katı olduğunu belirtmektedir.
Ayrıca hidrojen, hafif olsa da belirli bir hacim kapladığı için, büyük uçakların uzun mesafelerde yanlarına yeterli miktarda yakıt hücresi almakta zorlandıklarını da eklemektedir. Sıvılaştırılmış hidrojen kullanılarak elektrik üretimi yapan bir 737 için, uçağın üçte birinden yarısına kadar alanın yakıtla doldurulması gerekmektedir. Ancak bu durum, yolcu ve kargo alanlarının genişliğini kısıtlamaktadır. Hidrojenle çalışan uçaklara yönelik yeni tasarımlar bu zorluğu aşabilir, ancak ticarileşmeleri için daha uzun bir süre gerekmektedir.
Sorunlar Neler?
Günümüzde SAF’ların en büyük engellerinden biri maliyetleridir; zira çoğu geleneksel jet yakıtlarından iki ila dört kat daha pahalıdır. Teknolojik ilerleme ile fiyatların zamanla düşmesi öngörülse de, Rutherford, SAF’ın fosil yakıtlar kadar ucuz olmasının zor olduğunu belirtmektedir.
Maliyetler, yakıt verimliliği düşük uçaklarda hızla yükselebilmektedir. 2030 yılı itibarıyla süpersonik uçuş sunmayı hedefleyen ve bunlar için sadece SAF kullanacak bir firma olan Boom Supersonic için de zorlayıcı bir durum olarak karşımıza çıkmaktadır.
Daha önce yapılan analizlere göre, SAF kullanmasının sonucunda Boom’un yakıt maliyetleri, alternatif yakıtların geleneksel yakıtların yaklaşık üç katı olmasının yanı sıra, süpersonik uçakların her yolcu için daha fazla yakıt gerektirmesi nedeniyle, büyük olasılıkla geleneksel hava yollarının ödediği miktarın 25 katı maliyetlerle karşılaşacağını göstermiştir.
Şu anda mevcut SAF’ların tedarikinin de sınırlı olduğunu ve parçalanistik yağlar ve gresin toplam yıllık kapasitesinin 6 milyar litre civarında olduğunu söyleyen Rutherford, ABD’nin bir yılda 75 milyar litre kadar jet yakıtı tükettiğini; 2050’ye kadar bu rakamın 133 milyara çıkmasının beklendiğini vurgulamaktadır. Bu nedenle, bu artan talebi karşılayabilecek yeni hammaddelere ihtiyaç bulunmaktadır.
Bütün biyoyakıtların üretimi için gerekli olan altyapının genişletilmesinin kolay olmayacağının altını çizen Rutherford, havacılığın tüm ihtiyaçlarını karşılamak için 2050 itibarıyla 7.000 civarında üretim tesisinin kurulması gerektiğini ifade etmektedir; ancak şu an yalnızca üç tane bulunmaktadır.
Mevcut rafineri teknolojilerinin yeniden kullanılmasıyla, yeni tesis inşası ihtiyacının azaltılması hedeflenebilir. Ancak birçok hammaddenin, SAF üretimi için uyumlu hale getirilmesi amacıyla yeni teknolojilerin geliştirilmesi gerekecektir.
Sıradaki Adımlar Neler?
Avrupa Birliği, havayollarının asgari düzeyde SAF kullanma zorunluluğunu getiren bir yasama sürecini başlatmayı planlamaktadır. 2025 yılı itibarıyla %2 olarak belirlenecek bu oran, 2050’de %63 seviyesine çıkarılacaktır. ABD’de böyle bir zorunluluk henüz planlanmamış olsa da Biden yönetimi, SAF kullanan havayollarına vergi indirimleriyle destek olmayı hedeflemektedir. Bu durum, mali açıdan geleneksel jet yakıtlarıyla rekabet etmelerini kolaylaştırabilir.
SAF’ın ticari uçuşlarda daha fazla (hatta %100) oranlarda kullanımının onaylanması ve bu teknolojiye yatırım yapma isteğinin artırılması, şimdiye kadar emisyonların azaltılmasında zorluk çeken havacılık sektöründe olumlu geri dönüşler sağlayabilir.
“Karbonsuzlaşma süreci hiç de kolay olmayacak” diyen FAA’dan Hileman, ancak SAF’ın bu çözümlerden en azından birini sunabileceğini ifade etmektedir. “Başka bir yolumuz yok.”
Yazar: Casey Crownhart/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı ile İlgili Tüm Yanıcı Sorularınızı Cevaplıyoruz yazısı ilk olarak Popular Science’da yayımlandı.
“`
