Hava trafiğinin neden olduğu emisyonları büyük ölçüde azaltmak için gökyüzündeki hareketlilik nasıl olmalıdır? Bütün dünya kurtarıcı olarak hidrojenden bahsediyor. Bununla uçabilmek için sadece tamamen yeni tahriklere ihtiyaç duyulmuyor: Hidrojenin üretilmesi ve havaalanına taşınması gerekiyor. Bu değişiklikler nasıl uygulanabilir ve aynı zamanda uçuş ekonomik kalabilir? Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) bu soruları araştırıyor. İklim araştırmacısı Dr. Katrin Dahlmann, uçak tahrik mühendisi Jannik Häßy ve yenilenebilir enerji alanında araştırmacı Dr. Veatriki Papantoni, düşük emisyonlu havacılığın nasıl sağlanabileceği hakkında konuşacaklar.
Alman federal hükümeti, İklim Koruma Yasası ile 2045 yılına kadar sera gazı nötrlüğünü hedefliyor. Hava taşımacılığı bunda nasıl bir rol oynuyor?
Hassy: 2019’da, pandemi öncesi düzeyde, bu, CO’nun yaklaşık yüzde üçüne sahip2-Emisyonlar neden oldu. Aşılanma oranı arttıkça iş ve keyif amaçlı seyahat etme isteği büyük ihtimalle geri dönecektir. Hava yolculuğuna yönelik küresel talebin önümüzdeki yıllarda artmaya devam edeceği de varsayılabilir.
Dahlman: Özellikle hava trafiğinde CO’ya ek olarak2 diğer etkiler de iklimdir. Havacılık şu anda insan yapımı sera etkisine yüzde beş katkıda bulunuyor. Havacılık emisyonlarını ve bunların iklim üzerindeki etkilerini azaltmak için acilen harekete geçilmesi gerekiyor.
İklimi korumak istiyorsanız daha az seyahat etmek zorunda mısınız?
Hassy: Kanımca dünya, uzun mesafeli seyahatler olmadan tamamen yapılamayacak kadar çeşitli ve güzel. Barışçıl bir dünya için kültürlerarası alışveriş önemlidir. Ama elbette her uçuşta bunun gerekli olup olmadığını kendimize sormalıyız. Radikal olarak yenilikçi uçak konseptleri, önemli ölçüde daha düşük bir iklim etkisi sağlayabilir. Ancak uçak motorlarının geliştirme süreleri uzundur.
Dahlman: Kısa vadede, uçuş yönetimi ve rota planlamasındaki değişikliklerle iklim etkisi azaltılabilir. Atmosferin daha düşük bir katmanında uçarsanız, iklim ısınma etkileri yüzde 42’ye kadar azaltılabilir. Bununla birlikte, bir sorun, uçakların daha fazla yakıt kullanması ve daha yüksek sürtünme nedeniyle daha yavaş uçmasıdır. Başka bir seçenek de, kontraların oluşma eğiliminde olduğu alanların etrafında uçmaktır. Formasyon uçuşundaki uzun mesafeler ayrıca sera gazlarını koruyabilir ve iz oluşumunu azaltabilir. Bu, yalnızca uçuş kontrolü ve hava trafik yönetimi alanında çözümler gerektirecektir.
Jannik Hassy
… 2018’den beri DLR Tahrik Teknolojisi Enstitüsü’nde bilim insanı olarak çalışıyor. Havacılık için devrim niteliğindeki tahrik konseptlerinin konsept tasarımı, modellenmesi ve değerlendirilmesi ile ilgileniyor.
Ve iklimi korumak için hangi teknik yenilikler düşünülebilir?
Hassy: Günümüzün havacılık gaz türbinleri, daha büyük fanlar, seramik gibi yeni malzemeler veya gelişmiş soğutma teknolojisi sayesinde daha verimli hale gelebilir ve daha az sera gazı salabilir. Sürdürülebilir Havacılık Yakıtları (SAF’ler) olarak adlandırılan sürdürülebilir yakıtlar da kullanılabilir. Yanma sırasında yalnızca CO saldıkları için kapalı bir karbon döngüsüne yol açarlar.2yakıt üretimi sırasında bağlanan salınım. Yakıt olarak hidrojenin kullanılması, uçak motorlarını karbonsuz hale getirir. Hidrojen ya bir uçak gaz türbininde yakılır ya da bir yakıt hücresinde elektrokimyasal olarak dönüştürülür. Ancak bunun için birçok yenilik gerekiyor. Bir örnek, diğer tanklardır, çünkü sıvı hidrojen kerosenden daha yüksek bir hacme sahiptir ve son derece düşük sıcaklıklarda depolanması gerekir.
Dahlman: Ayrıca, yeniden tasarlanan uçak kanatları yakıt tüketimini azaltabilir. Bu, daha derin bir uçuşu çok daha uygun maliyetli hale getirir. Yine de biraz daha pahalı olacak. Emisyon sertifikaları ticareti gibi siyasi gereklilikler, bunun pratikte uygulanmasını kolaylaştırabilir ve havayolları için teşvikler yaratabilir.
Korona salgını inovasyonu yönlendirmek için iyi bir zaman mı?
Dahlman: Nisan 2020’de pandemi nedeniyle yüzde 90 daha az yolcu hava trafiği vardı, yani daha az CO2, ozon ve kontrails, yani kısa vadede daha az iklim etkisi. İklimimizi korumak için uzun vadeli etkilere ihtiyacımız var. Bence Fridays for Future kampanyası ve 2021 yazındaki fırtınalar sorunu toplumun dikkatine sundu. Pandemi tüm havacılık endüstrisini sert bir şekilde vurmuş olsa da, şimdi yeniden düşünmek için önemli bir zaman.
Bayan Dahlmann, iklim değişikliği ile bağlantılı olarak, CO2 sebep olarak. Başta başka etkilerden de bahsetmiştiniz. Bunların ne gibi etkileri var?
Dahlman: CO’ya ek olarak2 nitrojen oksitler (NOX) geleneksel yakıt yakarken. Bunlar oksijenle reaksiyona girerek ozon üretimini arttırır. Stratosferde, ozon tabakası yeryüzündeki canlıları çok fazla güneş ışınlarından korur. Ancak atmosferin alt katmanlarında, daha doğrusu günümüzde hava trafiğinin gerçekleştiği üst troposferde ozonun küresel ısınma etkisi vardır. Ayrıca kontraların etkisi de hafife alınmamalıdır. Bulutlardan başka bir şey değiller ve ısıyı atmosferde tutuyorlar.
Doktor Katrin Dahlman
… DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nde Dünya Sistem Modelleme bölümünde atmosferik bir araştırmacıdır. Orada, çeşitli teknolojik ve operasyonel önlemlerin iklim üzerindeki etkisini değerlendirebilen iklim müdahale modeli AirClim’i işletiyor.
Bay Häßy, bu sorunları da çözebilecek tahrik sistemleri için halihazırda planlarınız var mı?
Hassy: Yalnızca hidrojenle çalışan bir gaz türbini CO üretmez2, ama esas olarak su buharı. Ek olarak, geleneksel veya sentetik yakıtların yanmasına göre daha az nitrojen oksit üretilebilir. Ayrıca kurum partikülleri oluşmaz ve bu nedenle daha az iz kalır. Hidrojen yakıt hücrelerinde dönüştürüldüğünde, NOX-Emisyonlar bile tamamen ortadan kaldırılır.
Su buharı güçlü bir sera gazı değil mi?
Dahlman: Doğru. Ancak, üst troposferde yalnızca kısa bir kalış süresi vardır. Sadece daha yüksek rakımlarda artar ve bu nedenle daha büyük bir iklim etkisi geliştirir. Doğrudan hidrojen yanması daha fazla su buharı üretmesine rağmen, araştırmalar bunun iklim etkisinin yalnızca yüzde onunu oluşturduğunu gösteriyor. Şu anda iklim modelimiz AirClim ile etkiyi araştırıyoruz.
Bugünün uçaklarının hepsi, iyi denenmiş havacılık gaz türbinleriyle benzer şekilde çalışır. Bilet fiyatlarının uygun kalması için yeni teknolojiler nasıl kullanılabilir?
Hassy: Hangi teknolojinin nerede kendini kanıtlayacağı henüz tam olarak belli değil. Şu anda, yakıt hücrelerinin küçük, kısa mesafeli uçaklara güç sağlamak için daha uygun olduğunu varsayıyoruz. Gaz türbinlerinde hidrojenin yanması, orta ila uzun mesafeli rotalar için geçerli olabilir. Kısa vadeli alternatif SAF’ler olacaktır. Yakıt şu anda ticari bir uçağın işletme maliyetlerinin yaklaşık yüzde 20 ila 30’unu oluşturuyor. SAF’ler başlangıçta bu maliyetleri artıracaktır. Ancak DLR, bunu tekrar azaltmanın yolları üzerinde çalışıyor. Bu, örneğin farklı bir filo konuşlandırma planı yoluyla mümkün olabilir. Havayolları daha küçük, daha verimli ve tam dolu uçaklarla daha kısa mesafeleri kat edebilir. Bilet fiyatları kesinlikle artacaktır.
Ve CO’su var2 Sürdürülebilir havacılık yakıtlarını (SAF’ler) atmosferde yakmanın, ozon gibi zeminden başka etkileri yok mu?
Dahlman: CO yok2 Çok uzun ömrü nedeniyle atmosferde eşit olarak dağılır.
Uçaklar bu şekilde değişirse havaalanları gibi altyapıların da uyum sağlaması gerekmiyor mu?
Papantoni: Hidrojenle çalışan uçak sayısı arttıkça, gereken miktar da artar. Kamyonlar, havaalanına daha az miktarda hidrojen taşıyabilir. Artan taleple birlikte, karşılık gelen bir tedarik ağının genişletilmesi gerekli hale gelir. Yenilenebilir enerji potansiyeli yüksek olan bölgelerde, yerinde elektroliz işe yarayacaktır.
doktor Veatriki Papantoni
… 2020’den beri Oldenburg’daki DLR Ağa Bağlı Enerji Sistemleri Enstitüsü’nün Enerji Sistemleri Analizi bölümünde çalışmaktadır. Amacı, çevresel etkisi düşük olan ve ekonomik olarak işletilebilen kavram ve teknolojileri belirlemektir.
Büyük filolara yakıt sağlamak için ne kadar hidrojene ihtiyaç var?
Hassy: Bir kilogram yakıt başına hidrojenin enerji içeriği gazyağının yaklaşık üç katıdır. Almanya’da her yıl yaklaşık on milyon ton kerosene ihtiyaç duyulmaktadır. Buna göre, bunun üçte biri hidrojen için gerekli olacaktır. Ancak Almanya’daki hüküm tek başına yeterli değil, varış havalimanlarının da bir hidrojen altyapısına sahip olması gerekecek.
Küresel hava trafiği için sürdürülebilir ve ekonomik bir şekilde yeterli hidrojen nasıl üretilebilir?
Papantoni: Sadece havacılığın değil, aynı zamanda çelik ve kimya endüstrisi veya denizcilik gibi başka türlü karbonsuzlaştırılamayan endüstrilerin de hidrojene ihtiyacı var. Bunun için yenilenebilir enerji üretiminin yaygınlaştırılması gerekecekti. Enerji sistemi daha verimli hale gelmeli. Ancak rüzgarı ve güneşi az olan bölgeler ithalata bağımlı hale gelecek. Daha yüksek bir CO fiyatı2örneğin AB emisyon ticareti yoluyla, alternatif bir enerji kaynağı olarak hidrojeni daha çekici hale getirecektir.
Elektrolizle hidrojen üretmenin çevresel etkileri nelerdir? SAF’lerin ve hidrojenin önce büyük bir masrafla üretilmesinin gerekmesi verimsiz olmaz mı?
Papantoni: İklim etkisi, çevresel etkinin yalnızca bir parçasıdır. Hidrojen üretimi elektrik, su ve ilgili sistemleri gerektirir. Bir kilogram için 18 litreye kadar özellikle saf suya ihtiyacınız vardır. Dolayısıyla, bir hidrojen ekonomisi inşa ederken, yeterli su olduğundan emin olmalıyız. Tesisler için hammaddeler çıkarıldığında ortaya çıkan çevresel etkileri de inceliyoruz. Binek otomobiller gibi kolayca elektrikli uygulamalar için SAF’ler ve hidrojen muhtemelen daha az alakalıdır. Bu enerji kaynakları, uzun mesafeli uçuşlar veya denizcilik uygulamaları için eko-verimli bir alternatiftir. SAF’ler ve hidrojen üretiminde de sinerji etkileri vardır. Mevsime bağlı olarak üretilecek yenilenebilir enerji miktarı değişebilir. Fazla elektriği hidrojen ve sentetik yakıtlarda depolamak mümkündür.
Bir bilim adamı olarak, tüm bunları bu kadar kesin bir şekilde tahmin etmeyi nasıl başarıyorsunuz?
Hassy: Uçaklar çok karmaşık sistemlerdir, çünkü bireysel bileşenler arasında pek çok bağımlılık vardır. DLR, ilgili sistemler ve disiplinler için uzmanlara sahiptir. Zorluk, tüm bilgiyi bir araya getirmekte ve onu bir birim olarak kullanılabilir kılmakta yatmaktadır. EXACT projesinde, farklı DLR enstitülerinin yeteneklerini birleştiren yazılımlar geliştiriyoruz. İklim etkileri de dahil olmak üzere, farklı sürüş konseptleri ve uçak tiplerine sahip bir dizi senaryoyu değerlendiriyoruz. Projeden elde edilen bulgular, endüstrinin bir teknoloji lehine veya aleyhine karar vermesine yardımcı olabilir.
Dahlman: AirClim modelimiz ile emisyonlar ve kontrails nedeniyle küresel yüzey sıcaklığındaki değişimi belirliyoruz. Artan trafik rakamlarına rağmen, diğer DLR yazılım araçlarıyla birlikte, gelecekteki hava trafiğinin iklim değişikliği üzerindeki etkisini azaltmaya yönelik olası yaklaşımları değerlendiriyoruz.
Papantoni: Emisyonların iklim etkisine ek olarak, EXACT’te ayrıca uçağın çalışması veya üretimi sırasında oluşan çevresel etkiyi de inceliyoruz. Bunu yapmak için, tüm yaşam döngüsü boyunca enerji ve malzeme akışlarını analiz eden bir yaşam döngüsü değerlendirmesi oluşturuyoruz. Bu, ekosistem veya insan sağlığı üzerindeki beklenen etkileri tahmin etmemizi sağlar.
Alman federal hükümeti, İklim Koruma Yasası ile 2045 yılına kadar sera gazı nötrlüğünü hedefliyor. Hava taşımacılığı bunda nasıl bir rol oynuyor?
Hassy: 2019’da, pandemi öncesi düzeyde, bu, CO’nun yaklaşık yüzde üçüne sahip2-Emisyonlar neden oldu. Aşılanma oranı arttıkça iş ve keyif amaçlı seyahat etme isteği büyük ihtimalle geri dönecektir. Hava yolculuğuna yönelik küresel talebin önümüzdeki yıllarda artmaya devam edeceği de varsayılabilir.
Dahlman: Özellikle hava trafiğinde CO’ya ek olarak2 diğer etkiler de iklimdir. Havacılık şu anda insan yapımı sera etkisine yüzde beş katkıda bulunuyor. Havacılık emisyonlarını ve bunların iklim üzerindeki etkilerini azaltmak için acilen harekete geçilmesi gerekiyor.
İklimi korumak istiyorsanız daha az seyahat etmek zorunda mısınız?
Hassy: Kanımca dünya, uzun mesafeli seyahatler olmadan tamamen yapılamayacak kadar çeşitli ve güzel. Barışçıl bir dünya için kültürlerarası alışveriş önemlidir. Ama elbette her uçuşta bunun gerekli olup olmadığını kendimize sormalıyız. Radikal olarak yenilikçi uçak konseptleri, önemli ölçüde daha düşük bir iklim etkisi sağlayabilir. Ancak uçak motorlarının geliştirme süreleri uzundur.
Dahlman: Kısa vadede, uçuş yönetimi ve rota planlamasındaki değişikliklerle iklim etkisi azaltılabilir. Atmosferin daha düşük bir katmanında uçarsanız, iklim ısınma etkileri yüzde 42’ye kadar azaltılabilir. Bununla birlikte, bir sorun, uçakların daha fazla yakıt kullanması ve daha yüksek sürtünme nedeniyle daha yavaş uçmasıdır. Başka bir seçenek de, kontraların oluşma eğiliminde olduğu alanların etrafında uçmaktır. Formasyon uçuşundaki uzun mesafeler ayrıca sera gazlarını koruyabilir ve iz oluşumunu azaltabilir. Bu, yalnızca uçuş kontrolü ve hava trafik yönetimi alanında çözümler gerektirecektir.
Jannik Hassy
… 2018’den beri DLR Tahrik Teknolojisi Enstitüsü’nde bilim insanı olarak çalışıyor. Havacılık için devrim niteliğindeki tahrik konseptlerinin konsept tasarımı, modellenmesi ve değerlendirilmesi ile ilgileniyor.
Ve iklimi korumak için hangi teknik yenilikler düşünülebilir?
Hassy: Günümüzün havacılık gaz türbinleri, daha büyük fanlar, seramik gibi yeni malzemeler veya gelişmiş soğutma teknolojisi sayesinde daha verimli hale gelebilir ve daha az sera gazı salabilir. Sürdürülebilir Havacılık Yakıtları (SAF’ler) olarak adlandırılan sürdürülebilir yakıtlar da kullanılabilir. Yanma sırasında yalnızca CO saldıkları için kapalı bir karbon döngüsüne yol açarlar.2yakıt üretimi sırasında bağlanan salınım. Yakıt olarak hidrojenin kullanılması, uçak motorlarını karbonsuz hale getirir. Hidrojen ya bir uçak gaz türbininde yakılır ya da bir yakıt hücresinde elektrokimyasal olarak dönüştürülür. Ancak bunun için birçok yenilik gerekiyor. Bir örnek, diğer tanklardır, çünkü sıvı hidrojen kerosenden daha yüksek bir hacme sahiptir ve son derece düşük sıcaklıklarda depolanması gerekir.
Dahlman: Ayrıca, yeniden tasarlanan uçak kanatları yakıt tüketimini azaltabilir. Bu, daha derin bir uçuşu çok daha uygun maliyetli hale getirir. Yine de biraz daha pahalı olacak. Emisyon sertifikaları ticareti gibi siyasi gereklilikler, bunun pratikte uygulanmasını kolaylaştırabilir ve havayolları için teşvikler yaratabilir.
Korona salgını inovasyonu yönlendirmek için iyi bir zaman mı?
Dahlman: Nisan 2020’de pandemi nedeniyle yüzde 90 daha az yolcu hava trafiği vardı, yani daha az CO2, ozon ve kontrails, yani kısa vadede daha az iklim etkisi. İklimimizi korumak için uzun vadeli etkilere ihtiyacımız var. Bence Fridays for Future kampanyası ve 2021 yazındaki fırtınalar sorunu toplumun dikkatine sundu. Pandemi tüm havacılık endüstrisini sert bir şekilde vurmuş olsa da, şimdi yeniden düşünmek için önemli bir zaman.
Bayan Dahlmann, iklim değişikliği ile bağlantılı olarak, CO2 sebep olarak. Başta başka etkilerden de bahsetmiştiniz. Bunların ne gibi etkileri var?
Dahlman: CO’ya ek olarak2 nitrojen oksitler (NOX) geleneksel yakıt yakarken. Bunlar oksijenle reaksiyona girerek ozon üretimini arttırır. Stratosferde, ozon tabakası yeryüzündeki canlıları çok fazla güneş ışınlarından korur. Ancak atmosferin alt katmanlarında, daha doğrusu günümüzde hava trafiğinin gerçekleştiği üst troposferde ozonun küresel ısınma etkisi vardır. Ayrıca kontraların etkisi de hafife alınmamalıdır. Bulutlardan başka bir şey değiller ve ısıyı atmosferde tutuyorlar.
Doktor Katrin Dahlman
… DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nde Dünya Sistem Modelleme bölümünde atmosferik bir araştırmacıdır. Orada, çeşitli teknolojik ve operasyonel önlemlerin iklim üzerindeki etkisini değerlendirebilen iklim müdahale modeli AirClim’i işletiyor.
Bay Häßy, bu sorunları da çözebilecek tahrik sistemleri için halihazırda planlarınız var mı?
Hassy: Yalnızca hidrojenle çalışan bir gaz türbini CO üretmez2, ama esas olarak su buharı. Ek olarak, geleneksel veya sentetik yakıtların yanmasına göre daha az nitrojen oksit üretilebilir. Ayrıca kurum partikülleri oluşmaz ve bu nedenle daha az iz kalır. Hidrojen yakıt hücrelerinde dönüştürüldüğünde, NOX-Emisyonlar bile tamamen ortadan kaldırılır.
Su buharı güçlü bir sera gazı değil mi?
Dahlman: Doğru. Ancak, üst troposferde yalnızca kısa bir kalış süresi vardır. Sadece daha yüksek rakımlarda artar ve bu nedenle daha büyük bir iklim etkisi geliştirir. Doğrudan hidrojen yanması daha fazla su buharı üretmesine rağmen, araştırmalar bunun iklim etkisinin yalnızca yüzde onunu oluşturduğunu gösteriyor. Şu anda iklim modelimiz AirClim ile etkiyi araştırıyoruz.
Bugünün uçaklarının hepsi, iyi denenmiş havacılık gaz türbinleriyle benzer şekilde çalışır. Bilet fiyatlarının uygun kalması için yeni teknolojiler nasıl kullanılabilir?
Hassy: Hangi teknolojinin nerede kendini kanıtlayacağı henüz tam olarak belli değil. Şu anda, yakıt hücrelerinin küçük, kısa mesafeli uçaklara güç sağlamak için daha uygun olduğunu varsayıyoruz. Gaz türbinlerinde hidrojenin yanması, orta ila uzun mesafeli rotalar için geçerli olabilir. Kısa vadeli alternatif SAF’ler olacaktır. Yakıt şu anda ticari bir uçağın işletme maliyetlerinin yaklaşık yüzde 20 ila 30’unu oluşturuyor. SAF’ler başlangıçta bu maliyetleri artıracaktır. Ancak DLR, bunu tekrar azaltmanın yolları üzerinde çalışıyor. Bu, örneğin farklı bir filo konuşlandırma planı yoluyla mümkün olabilir. Havayolları daha küçük, daha verimli ve tam dolu uçaklarla daha kısa mesafeleri kat edebilir. Bilet fiyatları kesinlikle artacaktır.
Ve CO’su var2 Sürdürülebilir havacılık yakıtlarını (SAF’ler) atmosferde yakmanın, ozon gibi zeminden başka etkileri yok mu?
Dahlman: CO yok2 Çok uzun ömrü nedeniyle atmosferde eşit olarak dağılır.
Uçaklar bu şekilde değişirse havaalanları gibi altyapıların da uyum sağlaması gerekmiyor mu?
Papantoni: Hidrojenle çalışan uçak sayısı arttıkça, gereken miktar da artar. Kamyonlar, havaalanına daha az miktarda hidrojen taşıyabilir. Artan taleple birlikte, karşılık gelen bir tedarik ağının genişletilmesi gerekli hale gelir. Yenilenebilir enerji potansiyeli yüksek olan bölgelerde, yerinde elektroliz işe yarayacaktır.
doktor Veatriki Papantoni
… 2020’den beri Oldenburg’daki DLR Ağa Bağlı Enerji Sistemleri Enstitüsü’nün Enerji Sistemleri Analizi bölümünde çalışmaktadır. Amacı, çevresel etkisi düşük olan ve ekonomik olarak işletilebilen kavram ve teknolojileri belirlemektir.
Büyük filolara yakıt sağlamak için ne kadar hidrojene ihtiyaç var?
Hassy: Bir kilogram yakıt başına hidrojenin enerji içeriği gazyağının yaklaşık üç katıdır. Almanya’da her yıl yaklaşık on milyon ton kerosene ihtiyaç duyulmaktadır. Buna göre, bunun üçte biri hidrojen için gerekli olacaktır. Ancak Almanya’daki hüküm tek başına yeterli değil, varış havalimanlarının da bir hidrojen altyapısına sahip olması gerekecek.
Küresel hava trafiği için sürdürülebilir ve ekonomik bir şekilde yeterli hidrojen nasıl üretilebilir?
Papantoni: Sadece havacılığın değil, aynı zamanda çelik ve kimya endüstrisi veya denizcilik gibi başka türlü karbonsuzlaştırılamayan endüstrilerin de hidrojene ihtiyacı var. Bunun için yenilenebilir enerji üretiminin yaygınlaştırılması gerekecekti. Enerji sistemi daha verimli hale gelmeli. Ancak rüzgarı ve güneşi az olan bölgeler ithalata bağımlı hale gelecek. Daha yüksek bir CO fiyatı2örneğin AB emisyon ticareti yoluyla, alternatif bir enerji kaynağı olarak hidrojeni daha çekici hale getirecektir.
Elektrolizle hidrojen üretmenin çevresel etkileri nelerdir? SAF’lerin ve hidrojenin önce büyük bir masrafla üretilmesinin gerekmesi verimsiz olmaz mı?
Papantoni: İklim etkisi, çevresel etkinin yalnızca bir parçasıdır. Hidrojen üretimi elektrik, su ve ilgili sistemleri gerektirir. Bir kilogram için 18 litreye kadar özellikle saf suya ihtiyacınız vardır. Dolayısıyla, bir hidrojen ekonomisi inşa ederken, yeterli su olduğundan emin olmalıyız. Tesisler için hammaddeler çıkarıldığında ortaya çıkan çevresel etkileri de inceliyoruz. Binek otomobiller gibi kolayca elektrikli uygulamalar için SAF’ler ve hidrojen muhtemelen daha az alakalıdır. Bu enerji kaynakları, uzun mesafeli uçuşlar veya denizcilik uygulamaları için eko-verimli bir alternatiftir. SAF’ler ve hidrojen üretiminde de sinerji etkileri vardır. Mevsime bağlı olarak üretilecek yenilenebilir enerji miktarı değişebilir. Fazla elektriği hidrojen ve sentetik yakıtlarda depolamak mümkündür.
Bir bilim adamı olarak, tüm bunları bu kadar kesin bir şekilde tahmin etmeyi nasıl başarıyorsunuz?
Hassy: Uçaklar çok karmaşık sistemlerdir, çünkü bireysel bileşenler arasında pek çok bağımlılık vardır. DLR, ilgili sistemler ve disiplinler için uzmanlara sahiptir. Zorluk, tüm bilgiyi bir araya getirmekte ve onu bir birim olarak kullanılabilir kılmakta yatmaktadır. EXACT projesinde, farklı DLR enstitülerinin yeteneklerini birleştiren yazılımlar geliştiriyoruz. İklim etkileri de dahil olmak üzere, farklı sürüş konseptleri ve uçak tiplerine sahip bir dizi senaryoyu değerlendiriyoruz. Projeden elde edilen bulgular, endüstrinin bir teknoloji lehine veya aleyhine karar vermesine yardımcı olabilir.
Dahlman: AirClim modelimiz ile emisyonlar ve kontrails nedeniyle küresel yüzey sıcaklığındaki değişimi belirliyoruz. Artan trafik rakamlarına rağmen, diğer DLR yazılım araçlarıyla birlikte, gelecekteki hava trafiğinin iklim değişikliği üzerindeki etkisini azaltmaya yönelik olası yaklaşımları değerlendiriyoruz.
Papantoni: Emisyonların iklim etkisine ek olarak, EXACT’te ayrıca uçağın çalışması veya üretimi sırasında oluşan çevresel etkiyi de inceliyoruz. Bunu yapmak için, tüm yaşam döngüsü boyunca enerji ve malzeme akışlarını analiz eden bir yaşam döngüsü değerlendirmesi oluşturuyoruz. Bu, ekosistem veya insan sağlığı üzerindeki beklenen etkileri tahmin etmemizi sağlar.