“`html
Havacılık endüstrisi, yer altı petrol kaynaklarından kurtulma hedefiyle hareket ediyor, ancak durum karmaşık bir yapıya sahip.
Günümüz itibarıyla havacılık, dünya genelindeki karbon salınımlarının yaklaşık %3’ünü oluşturarak yılda 900 milyar ton CO2 kadar bir miktar salındığını belirtmektedir. İnsanların hava yolculuğuna çıkma oranları artış gösterdikçe, bu toplam miktarın daha da yükselmesi muhtemeldir.
Uçuşlarla ilişkilendirilen karbon yayılımlarının azaltılabilmesi amacıyla havayolu şirketleri, sürdürülebilir havacılık yakıtlarına (SAF) yönelerek uçuşlarında karbon salınımını minimize etmeyi hedefliyorlar. Bu alternatif yakıtlar, geleneksel jet yakıtına benzer nitelikte olsalar da yenilenebilir kaynaklardan üretiliyorlar. Özellikle ABD Federal Havacılık İdaresi, 2030 yılına kadar 3 milyar galon (11,36 milyar litre) SAF üretimi amacıyla bir strateji belirledi.
Havacılığın karbonsuzlaştırılmasına yönelik diğer teknolojiler gelişme aşamasında olmakla birlikte, SAF’lar mevcut durumu hızla iyileştirebilmekte önemli bir potansiyele sahip. Elektrikli uçaklar geliştirilmekte olsa da, bu uçakların genellikle daha kısa menzil ve boyut sınırlamaları bulunmaktadır. Ayrıca Airbus’un 2021 yılında tanıttığı hidrojenle çalışan uçakların menzil açısından da sınırlı olduğu görülmektedir.
Yine de SAF’lara geçiş süreci, maliyet ve bu yakıtların karbon salınımını ne oranda azaltabileceği gibi birçok soru ile beraber gelir. SAF ailesi, kendine özgü avantajları ve dezavantajları ile geniş bir çeşitlilik sunmaktadır. İşte bu yeni yakıt teknoloji ile ilgili bilmeniz gereken temel noktalar.
SAF Nedir?
Sürdürülebilir havacılık yakıtları (SAF), geleneksel jet yakıtı (veya kerosen) ile kimyasal olarak birebir aynı olsa da, bunlar fosil yakıtlar yerine yenilenebilir kaynaklardan üretilmektedir. Çoğunlukla biyolojik atık ürünler, sebze yağları, gıda atıkları veya kentsel katı atıklardan elde edilmektedir. Ayrıca bazı SAF’lar, karbondioksit ve hidrojenden üretimen tamamen sentetik yakıtlar veya e-yakıtlar şeklindedir.
Bu hammadde ve atıkların jet yakıtına dönüştürülmesi için çeşitli işlemler gerekmektedir. SAF üretiminin öne çıkan yöntemlerinden biri, restoranlardan veya benzeri yerlerden elde edilen atık yağların, geleneksel jet yakıtının işlenmesine benzer rafine etme süreçlerine tabi tutulmasıdır. ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’nda biyokütle laboratuvarı programı başkanlığı yapan Zia Abdullah, bu metodun mevcut petrol rafinerilerinin kullanımını sağlayarak cazip bir çözüm sunduğunu açıklamaktadır.
Bununla birlikte, geniş çaplı hammadde ve işlem gereksinimleri nedeniyle, SAF’ların sağladığı çevresel faydanın tam olarak hesaplanması güçleşebilir. Uluslararası Temiz Ulaşım Konseyi’nden Dan Rutherford, bu belirsizliğin temelinin kimyasal değil, muhasebe ile ilgili olduğunu belirtmektedir.
SAF’lar, kimyasal olarak benzerlik taşıdıkları için yakıldığında aynı miktarda CO2 yaymaktadır. “Bu belirsizlik ilk aşamalarda belirginleşiyor,” diyor Rutherford, yakıtların üretim yöntemine atıfta bulunarak.
Geleneksel jet yakıtı üretim süreci yer altından başlar; çıkarılıp rafine edilerek kullanıldığında sera gazları ve diğer kirleticiler yayar. Ancak SAF’lar, üretim esnasında karbon salınımından kaçınmakta ve bitkilerin fotosentez yoluyla atmosferden CO2 çektiğini göz önünde bulundurursak, yakıldıklarında bu CO2’nin yeniden atmosfere karışması durumu dengeleme sağlarken, emisyonlar üzerinde olumlu bir etki sağlamaktadır.
Bu denklemler, her iki durum için de geçerli; yani yenilenebilir enerji kaynakları kullanılsa bile, bir yakıtın üretim şekli gerçek anlamda emisyonları azaltıp azaltamayacağını göstermektedir.
Ayrıca, Rutherford, tamamen yapay bir yakıtın emisyonlarının %99 veya daha fazla oranda azalabileceğini söyledi. Diğer ürünlerde mısır saplarının kullanılması, %80’lik bir azalma sağlarken, yemek yağları kullanılarak elde edilen yakıtlarda %50 seviyelerinde bir düşüş sağlamaktadır.
Ancak bazı alternatif yakıtlar, emisyonları hiç azaltmayabilir. Örneğin, bazı SAF türleri, çiftçilerin biyo-yakıt üretimi için özel olarak yetiştirdikleri ürünlerdir. Bu durum, orman kayıpları ile sonuçlanmakta ve gerçek anlamda fosil yakıtlardan daha yüksek salınımlara sebep olabilmektedir. Özellikle palmiye yağı kullanımı bu konuda zararlı olarak öne çıkmaktadır.
SAF’lar Halihazırda Kullanılıyor mu?
Birleşik Devletler’de, SAFların geleneksel jet yakıtı karışımlarında %50’ye kadar kullanımı onaylanmaktadır. Ancak tedarik ve altyapı sınırlı olduğu için, günümüzde yalnızca az sayıda uçuşta sınırlı miktarda SAF kullanılmaktadır. Örneğin, Los Angeles Uluslararası Havalimanı, SAF ile uçuş gerçekleştiren birkaç havalimanından biridir. Yakıt tedarik eden World Energy firması, atık yağ ve gres kullanmaktadır. United Airlines, LAX’te 2016’dan beri SAF kullanmaktadır; ancak bu yeniden kullanılabilir yakıt, toplam yakıt tedarikinin hala küçük bir kısmını oluşturmaktadır.
Bununla birlikte, Dayton Üniversitesinden havacılık mühendisliği araştırmacısı Joshua Heyne, çoğu büyük havalimanında tüm uçaklar için yakıtların karıştırıldığı merkezi tanklar mevcut olduğundan, son birkaç yıl içinde LAX’tan gerçekleştirdiğiniz bir uçuşta “kesinlikle az da olsa bir miktar SAF kullanıldığını” belirtmektedir.
Bazı firmalar, tamamen yenilenebilir kaynaklardan elde edilen SAF’larla test uçuşları gerçekleştirmektedir. Rolls Royce, 2021 Ekim ayında SAF ile başarılı bir test uçuşu yaptığını açıklamıştır. Bu uçuşta bir Boeing 747’nin dört motorundan biri, dört saatlik bir yolculuk boyunca %100 SAF ile çalışmıştır. 2021 Aralık ayında United ve GE’nin gerçekleştirdiği başka bir test uçuşunda, bir Boeing 737’nin iki motorundan biri, Şikago’dan Washington’a yapılan uçuş sırasında %100 SAF ile kullanılmıştır ve uçağın içerisinde 115 yolcu bulunmaktadır.
Yeni Jet Yakıtlarına Neden İhtiyacımız Var?
Özetlemek gerekirse, ABD Federal Havacılık İdaresi (FAA) Başkanı Jim Hileman, “Kısaca, karbonsuzlaşma süreci kaçınılmaz,” dedi. 2021 yılının Eylül ayında FAA, 2050 yılı itibarıyla net sıfır emisyona ulaşma hedefini deklare etti. Hileman, SAF ‘ların bu hedefe ulaşmamızda en önemli unsurlardan birisini oluşturacağını düşünmektedir. Teknolojik yenilikler de bu süreçte yardımcı olabilir; ancak Hileman’ın belirttiği gibi, havacılık sektörü, diğer endüstrilere nazaran bazı zorluklarla karşılaşmaktadır. Örneğin, bir uçağın hafif olması ve uçuş süresi boyunca gerekli enerjiye sahip olması kritik öneme sahiptir.
Bu durum, enerji yoğunluğunun (belirli bir alan ve ağırlıkta depolanan enerji miktarı) büyük önem taşıdığı anlamına gelmektedir. Fakat, jet yakıtının enerji yoğunluğunu denkleştirmek oldukça zor bir meseledir. Bir Boeing 737’nin jet yakıtında taşıdığı enerjiyi denkleştirmek için yaklaşık 600 ton lityum iyon piline ihtiyaç duyulmaktadır. Abdullah, bunun, uçağın toplam ağırlığından (90 ton) çok daha fazla olduğunu belirtmektedir.
Daha hafif olan hidrojen ise bir ton alan kaplamasına rağmen, büyük uçaklara uzun menzil uçuşları için yeterli yakıt hücrelerini sığdırmak oldukça zordur. Abdullah, sıvılaştırılmış hidrojen kullanarak elektrik üretimi için bir 737’nin toplam alanının üçte biri ile yarısı arasında bir bölümün yakıtla doldurulması gerektiğini belirtmiştir. Bu da yolcu ve kargo alanlarını ciddi şekilde kısıtlamaktadır. Hidrojenle çalışan yeni tasarımlar bu durumu aşabilir, ama henüz ticari ürüne dönüşmeleri için yıllar gerekmektedir.
Karşılaşılan Sorunlar Neler?
Günümüzde SAF’ların karşılaştığı en büyük zorluk maliyetleridir; çünkü çoğu geleneksel jet yakıtından 2 ila 4 kat daha pahalıdır. Teknolojinin geliştirildiği ve yaygınlaştığı süreçlerde fiyatların düşme ihtimali olsa da, Rutherford, SAF’ların hiçbir zaman fosil yakıtlara kıyasla bu kadar uygun fiyatlı olmayabileceğini vurgulamaktadır.
Özellikle düşük yakıt verimine sahip uçaklarda maliyetler hızla yükselebilir. Bu durum, süpersonik uçuş sağlama amacı güden ve sadece SAF’lardan yararlanacaklarını belirten Boom Supersonic firması için zorlayıcı bir durum ortaya çıkarabilir. Kısa süre önce gerçekleştirdikleri bir analizde, alternatif yakıtların geleneksel yakıtların yaklaşık üç katı daha pahalı olduğunu belirttiler. Ayrıca, süpersonik uçaklar, yolcu başına uçtukları her milde daha fazla yakıt kullanmak zorunda kalacağından, bu firmayı muhtemelen geleneksel bir havayolunun ödediği miktarın 25 katı maliyetle karşı karşıya bırakacaktır.
Firmanın hâlâ yakıt masraflarını üç kat artırmaya istekli olması, mevcut SAF’ların tedarikinin sınırlı kalmasından kaynaklanmaktadır. Yemek yağları ve gres gibi kaynakların toplam kullanımı yıllık olarak yaklaşık 6 milyar litre seviyesindeyken, yalnızca ABD’nin yıllık jet yakıtı talebi 75 milyar litre, 2050 yılı için 133 milyar litreye çıkması öngörülmektedir. Dolayısıyla, talebi karşılayacak alternatif hammaddelere ihtiyaç vardır.
Ayrıca, biyoyakıtların üretimine yönelik altyapının genişletilmesi de kolay bir süreç olamayacaktır, diyor Rutherford. SAF’in havacılığın tamamını karşılayacak kadar tedarik edebilmesi için 2050 yılı itibarıyla yaklaşık 7,000 üretim tesisinin devreye alınması gerekecektir. Ancak şu anda sadece 3 adet mevcut.
Mevcut rafineri teknolojilerinin yeniden kullanılabilmesi, yeni inşaat ihtiyacını azaltabilir; fakat farklı hammaddelerin SAF üretimi için uyumlu hale getirilebilmesi için yeni ekipmanlar gerekecektir.
Gelecek Ne Getirecek?
Avrupa Birliği, havayollarının asgari düzeyde SAF kullanmasını zorunlu kılmayı amaçlayan bir yasal düzenleme önerisi üzerinde çalışmaktadır. Bu öneri ile 2025 yılına kadar %2, 2050 yılında ise %63 oranına ulaşılması temin edilmektedir. ABD’de ise henüz bir zorunluluk konusunda adım atılmamıştır, ancak Biden yönetimi SAF kullanan havayolları için vergi indirimleri sağlamayı hedeflemektedir. Bu tür önlemler, maliyet bakımından geleneksel jet yakıtları ile rekabet etmeyi kolaylaştırabilir.
Ticari uçuşlara yönelik daha yüksek oranlarda (hatta %100’e kadar) SAF kullanımını onaylayarak, havayolu şirketlerinin bu teknolojiye yatırım yapmalarını teşvik etmek, emisyonları azaltma konusunda zorluk yaşayan bir sektörde teknolojinin potansiyel etkilerini gösterme fırsatını yaratacaktır.
“Karbonsuzlaşma süreci zorlu olacak” diyor FAA’dan Hileman. Ancak SAF’ların bu sorunun çözümüne katkıda bulunacağını ifade ederken, “Başka bir seçeneğimiz yok,” diyerek dikkat çekmektedir.
Yazar: Casey Crownhart/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı ile İlgili Tüm Yanıcı Sorularınızı Cevaplıyoruz yazısı ilk önce Popular Science üzerinde yayımlandı.
“`
About the Author
