Keyifli ve iklim dostu: Araştırmacılar bir güneş zeplinli seyahatleri hesaplıyor
Uçakta çok zaman geçiren herkes acı çekmeye alışkındır: Ön koltuğun arkalığının önünde bacaklarınızı dikkatlice kıvırırsanız, uzun vadede oldukça rahatsız edici olur. Artı, haklı bir vicdan azabı var, çünkü uçmak iklim değişikliğini körüklüyor. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ve Münih Teknik Üniversitesi’ndeki araştırmacıların bir fikri gerçeğe dönüşürse, her iki dezavantaj da gelecekte azalabilir.
FAU’da bilgisayar bilimi profesörü olan Christoph Pflaum, “Güneş enerjisiyle çalışan hava gemilerine güvenirsek, havacılığı oldukça hızlı bir şekilde daha iklim dostu hale getirebiliriz” diyor. Alan da sağlanacaktı. Örneğin, muhtemelen tüm zamanların en ünlü hava gemisi olan Hindenburg, bir tür yüzen oteldi. Gezginler bir yemek odasında yemek yiyebilir ve çift kişilik odalarda uyuyabilir.
Güney Alman araştırmacıların çalışmalarına dayandırdıkları Hindenburg veya “LZ 129″, yaklaşık 245 metre uzunluğunda ve 41,2 metre yüksekliğinde ve genişliğindeydi: dizelle çalışan ve Pflaum’a göre şimdiye kadar yapılmış en büyük uçaklardan biri ” Mart 1936’daki ilk yolculukta gerçek bir sansasyon”. Ancak bir yıl sonra, Frankfurt’tan havalanan zeplin, Amerika Birleşik Devletleri’ne iniş sırasında alev aldı ve tamamen yandı. 36 kişi öldü.
Suçlu, hava gemisine büyük bir dokuma mahfaza içinde kaldırma kuvveti sağlayan, ancak atmosferik oksijenle birlikte tutuşan hidrojen gazıydı. Bu durumda, hidrojen acil bir çözümdü. Helyum aslında tercih edilen kaldırma gazı ama ABD savaş nedeniyle yanıcı olmayan gazın Almanya’ya ihracatını yasaklamıştı.
Havacılık endüstrisinde “oyun değiştirici”
Hindenburg gibi, mevcut hava gemileri de genellikle hala fosil yakıtlarla çalışıyor. Şimdiye kadar, örneğin atmosferdeki ölçümler gibi araştırma amaçları için kullanıldılar. Pflaum’un araştırdığı zeplin ondan daha büyük ve güneş enerjisiyle çalışıyor. İklim dostu bir hava yolculuğu biçimi olarak “gerçek bir oyun değiştirici” olmak için gerekenlere sahip olduğuna dikkat çekiyor. Nürnberg ve Münih ekibinin yakın zamanda International Journal of Sustainable Energy’de yayınladığı simülasyonlar bunu göstermelidir.
Sanal hava gemisi, kabaca Hindenburg ile aynı boyutta ve esnek ince film güneş pilleriyle kaplı. 108 tonda, araştırmaya göre çoğunlukla modern hafif malzemelerle elde edilebilen tarihi modelden yaklaşık 10 ton daha hafif. 13.000 metrekarelik bakır indiyum galyum selenid (CIGS) güneş pillerinin ağırlığı, yüzde 17,6 verimlilik ve lityum-iyon pil şimdiden dengelendi. Helyum gazı ve altı buçuk metreye varan çaplara sahip dört pervaneli motor seti itiş gücü sağlar. Taşıma kapasitesi 60 tondur.
Erlangen-Nürnberg Üniversitesi ve Münih Teknik Üniversitesi’nden araştırmacılar, yeni geliştirilen güneş enerjisiyle çalışan hava gemilerinin iklim dostu olmaları için nasıl donatılması gerektiğini hesapladılar. Ayrıca hesaplamalarına en uygun uçuş yollarını da dahil ettiler.
(Resim: Christoph Pflaum / Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nürnberg (FAU) / TU Münih)
Uçuş sırasında itiş gücü yalnızca güneş enerjisi ve bir batarya ile sağlanır. Pflaum, “Pilin esas olarak gece uçuşları için gerekli olduğunu ve kalkıştan önce şarj edilmesi gerektiğini” söylüyor. Mevcut elektrik karışımı ile bu, CO’ya dönüşecektir.2-Yük ve uçuş mesafesine bağlı olarak, şu anda geleneksel uçakların yaydığı miktarın yaklaşık yüzde bir buçuk ila beşi kadar olan emisyonlar.
Güneş enerjisiyle çalışan hava gemisinde, yolcular bugün bir uçaktan daha iklim dostu ve konforlu bir şekilde uçacak, ama aynı zamanda daha uzun süre uçacak. FAU profesörü, “Hesaplamalarımıza göre, Atlantik üzerinden New York’tan Londra’ya bir uçuş yaklaşık iki gün bir gece sürüyor. Ters yönde Londra’dan New York’a ise üç gün iki gece sürüyor” diye açıklıyor. Rüzgar yönüne bağlı olarak seyir hızı saatte 100 ila 200 kilometre arasındadır. Simülasyonlar 2019 hava durumu verilerine dayanıyordu.
rakipsiz aralık
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) şu anda hava gemilerini araştırmıyor. Basın ofisine göre boyutları ve oldukça düşük hızları bunun nedenleri. Ayrıca, “örneğin helyum doldurma ve düşük taşıma kapasitesi nedeniyle operasyon mutlaka ucuz değildir. Ancak, özel bir uygulama hava gemisi, DLR tarafından da desteklenen ilginç bir teknoloji olabilir.”
Christoph Pflaum, DLR’nin mantığını anlayamıyor. Operasyonda, gazyağı yakmak, güneşten bedava elektrik toplamaktan önemli ölçüde daha pahalıdır. “Tahminlerimize göre, bir uçağa kıyasla enerji maliyetleri yüzde bir bile değil. Bu nedenle, hava gemilerinin uçaklardan daha pahalı olması pek olası değil” diye inanıyor.
Pflaum’a göre, gelecekte uçaklar hidrojenle uçacak olsa bile, doğrudan güneş enerjisinden elektrik üretmek çok daha verimli olacaktır. Gerekirse pahalı helyum, uygun güvenlik teknolojisine sahip diğer gazlar veya gaz karışımları ile değiştirilebilir. Ve menzil açısından, iklim dostu hava gemileri yine de avantaja sahip olacaktır.
Aslında, rejeneratif tahrik teknolojilerine sahip uçakların Atlantik’i geçebilmesi için hala biraz zaman olabilir. Eko-Verimli Uçuş için DLR Konsept Çalışması web sitesi şöyle diyor: “Genel amaç, en az 70 koltuklu ve 2.000 kilometre menzilli böyle bir uçak için gerekli teknolojilerin 2040 yılına kadar kullanıma hazır hale getirilmesidir.” Londra – New York rotası yaklaşık 5.500 kilometredir.
Zeplin Araştırma Uluslararası
Bununla birlikte, güneş enerjisiyle çalışan uzun menzilli zeplin hala gri bir teori. Bu nedenle bilgisayar bilimcisi Pflaum, diğerlerinin yanı sıra Google’ın kurucu ortağı Sergey Brin tarafından desteklenen Kaliforniya şirketi LTA Research’ün “Pathfinder” hava gemilerinin gelişimini heyecanla takip ediyor. Hidrojen yakıt hücrelerinden elde edilen elektrikle yolculuk planlanıyor.
“Pathfinder I” adlı erken bir versiyon, Hindenburg’un yaklaşık yarısı uzunluğundadır ve on iki pervaneye sahiptir. Maksimum 120 km/s hıza sahip olduğu ve 40 tona kadar kargo taşıdığı söyleniyor. Halihazırda bir halef modeli olmalıdır. Zeplin meraklısı Pflaum bile Pathfinder I ve II’nin havada olup olmadığını ve eğer öyleyse ne kadar süredir havada olduğunu bilmiyor. Şirket düşük bir profil tutuyor, diyor. İklim dostu hava gemileri üzerinde çalışan diğer şirketler arasında İngiltere’de Hybrid Air Vehicles (HAV) ve Fransa’da Flying Whales yer alıyor.
İklim dostu hava gemileri ile nasıl ilerleyeceğimiz, konuyla ilgili uluslararası bir konferansın konusu olacak ve Eylül sonunda Christoph Pflaum’u davet edecek. O zamana kadar, ekibi simülasyonları iyileştirmek istiyor. Örneğin, bulutlar güneş ışığını dağıttığında güneş enerjisi hasadının tam olarak nasıl etkilendiği henüz net değil.
Hala yıldızlarda olan şey, Almanya’daki diğer projelerin finansmanıdır. Bilim adamı, “Diğer araştırmaların aksine, iklim dostu güneş hava gemilerinin geliştirilmesi bu ülkede yeni finanse edildi. Bu gerçek bir sorun” diyor. Olasılıkların yine de görüleceğini ve kullanılacağını umuyor. Böylece güneş enerjisiyle çalışan zeplin sadece bir çalışma olarak kalmıyor.
(anh)
Haberin Sonu