2 Yazı Dr. M. Akif Ceviz

Yazar Profili »

Alternatif Yakıtlar II

Şubat 2015, 458 165 Görüntülenme Eklenme Tarih: 04 Ekim 2018 19:19 Dr. M. Akif Ceviz

 

Petrol en temel enerji kaynaklarından birisidir. Dünya enerji bakımından petrol bağımlısı haldedir. Ayrıca petrol kaynakları da sınırlıdır ve yakın gelecekte tükeneceği belirtilmektedir. Bu gibi problem teşkil eden konular petrolün yerini alabilecek alternatif, yenilenebilir, çevreye daha az zarar veren yakıtlar üzerinde yapılan çalışmaların artmasına sebep olmuştur.

Önceki yazımızda petrole alternatif olabilecek bitkisel yağlar, biyodizel ve LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı) gibi yakıtlara değinmiştik. Bu yazımızda da bu alternatif yakıt olabilecek farklı örnekleri tanıyacağız.

 

Üzerinde çalışmaların yoğunlaştığı alternatif yakıtlar

Etil alkol, metil alkol, bitkisel yağlar, LPG, doğalgaz, hidrojen gibi alternatif yakıtların ve ayrıca elektrik enerjisinin taşıtlarda kullanımı sayesinde motor performansında ve kirletici emisyon (zararlı egzoz gazları) üretiminde değişiklikler olmaktadır.

 

Alkoller:

Bir süre öncesine kadar yakıt istasyonlarında kurşunlu benzin satılırdı. Yakıta kurşun bileşenlerinin ilave edilmesi ile benzinin oktan sayısı artırılmaktaydı. Ancak çok zehirli maddelerin üretimine neden olduğu için artık kullanılmıyor. Benzinin oktan sayısını artırmak için kullanılabilecek diğer bir yöntem ise yüksek oktanlı diğer bazı bileşiklerin kullanılmasıdır. Bu kapsamda alkoller (etil alkol C2H5OH veya metil alkol CH3OH) kullanılmaktadır. Bu sayede hem benzinin kalitesi artırılmakta hem de petrol bağımlılığı azaltılabilmektedir. Brezilya ve ABD gibi birçok ülkede benzin-etil alkol karışımları kullanılmaktadır. Ayrıca alkollerin tek başına kullanımı da mümkündür.

Alkoller özellikle şeker kamışı, şeker pancarı gibi birçok tarım ürününden üretilebildiği için yenilenebilirdir. Ülkemizde de üretim potansiyeli vardır. Daha az CO ve CO2 emisyonu üretilmesine sebep olurlar. Ancak enerji kapasiteleri benzinden biraz daha düşüktür. Bu durum motor performansının çok az da olsa düşmesine neden olmaktadır. Metil alkol zehirli bir bileşik olduğundan özellikle etil alkol üzerinde yoğun bir şekilde çalışmalar sürdürülmektedir.

 

Doğalgaz:

Doğalgaz günümüzde büyük oranda enerji santrallerinde ve hacim ısıtma amaçlı kullanılan yakıttır ve taşıtlarda da kullanılabilir. Dünyada bazı büyük şehirlerde özellikle toplu taşımacılıkta kullanılmaktadır. Benzine göre birçok avantaj sağlamaktadır. Çok daha az zararlı emisyon üretimine neden olmaktadır. Ancak yenilenebilir bir yakıt değildir. Kaynakları sınırlıdır ve petrol gibi dünyanın belirli bölgelerinde (İran, Rusya gibi) yoğun olarak vardır.

 

Hidrojen:

Hidrojenin birçok özelliği taşıtlarda yakıt olarak kullanımı düşüncesini desteklemektedir. Örneğin hidrojen yandığında hiçbir zararlı madde oluşmaz. Ancak hidrojenin taşıtlarda aktif olarak kullanımını engelleyen çok daha önemli sorunlar vardır. Hidrojenin taşıt üstünden depolanması ile ilgili çalışmalar devam etmektedir ancak henüz istenen seviyede değildir. Hidrojenin üretim maliyetleri de günümüzde oldukça yüksektir. Ancak hidrojen enerjisinin motorlarda değil de yakıt pillerinde doğrudan elektrik enerjisine dönüşümü ile ilgili önemli gelişmeler kaydedilmektedir.   

 

Elektrik ve elektrikli araçlar:

Elektrik araçları, şayet bataryaları güneş, rüzgar veya hidroelektrik santraller gibi temiz kaynaklardan şarj edilirse kirletici değildirler. Gerekli enerji ihtiyacı için üretim ve dağıtım alt yapısı günümüzde mevcuttur ve gece kullanım fazlası olan elektrik, batarya şarjında kullanılabilir. Ancak gerekli elektrik, hidrokarbon yakıtlarından elde edilirse elektrik araçları bu üstünlüklerini kaybetmektedirler.

Elektrik araçları için söz konusu en büyük engel, ağır ve büyük batarya gereksinimleridir. Bu yüzden melez (hibrid) araçlarda kullanılarak performansları artırılmaya çalışılmaktadır. Bu teknolojide, araç üzerinde hem içten yanmalı motor, hem de batarya kaynaklı elektrik enerjisi kullanılmaktadır. Yapılan uygulamalar oldukça iyi sonuçlar vermiştir ve kullanımları giderek artmaktadır. Ümit verici bir diğer uygulama ise içten yanmalı motor-yakıt pili melez araç teknolojisidir. Bu tip araçlar oldukça iyi emisyon karakteristiklerine sahiptir. Üstelik batarya şarj süreleri de çok daha uzundur.

Sonuç olarak içten yanmalı motorlarda ihtiyaç duyulan enerjinin, günümüzde tamamına yakın bir kısmı fosil kökenli yakıtlardan karşılanmaktadır. Bu durum beraberinde küresel kirlilik sorunları getirmiş ve tüm canlıların yaşamını tehdit eder hale gelmiştir. Özellikle son yıllarda artan alternatif yakıt arayışları ile hem daha az kirletici, hem de dışa bağımlılığı azaltıcı yenilenebilir yakıtların üretimi amaçlanmaktadır.

Günümüzde henüz petrolün yerini alabilecek bir yakıtın üretim, dağıtım ve kullanımı için alt yapı bulunmamakla birlikte, bu tip alternatif yakıtların kullanımının yakın gelecekte hızla artacağı ön görülmektedir. Özellikle petrol bağımlısı olan ülkemizde bu tip çalışmalar son derece önemlidir ve son zamanlarda atılan çeşitli adımlarla üretim olanakları artırılmaya çalışılmaktadır.

 

Kaynaklar:

1. Poulton, M. L., Alternative Fuels for Road Vehicles, Computational Mechanics Publications, 1994.

2. Key World Energy Statistics, International Energy Agency, 2012.

3. Ceviz, M. A., Yüksel, F., Effects of ethanol-unleaded gasoline blends on cyclic variability and emissions in an SI engine. Applied thermal engineering, 25/5-6;917-925, 2005.

4. Motorlu Kara Taşıtları İstatistikleri, Emniyet genel Müdürlüğü ve Türkiye İstatistik Kurumu, 2011.

 



YAZARIN DİĞER YAZILARI

Alternatif Yakıtlar II

Petrol en temel enerji kaynaklarından birisidir. Dünya enerji bakımından petrol bağımlısı haldedir. Ayrıca petrol kaynakları da sınırlıdır ve yakın gelecekte tükeneceği belirtilmektedir. Bu gibi problem teşkil eden konular petrolün yerini alabilecek alternatif, yenilenebilir, çevreye daha az zarar veren yakıtlar üzerinde yapılan çalışmaların artmasına sebep olmuştur.

Devamı »

Alternatif Yakıtlar

Bu yazımızda petrole alternatif olabilecek çeşitli yakıtları farklı özellikleri ile tanımaya çalışacağız.

Devamı »