Bugünün perspektifinden bakıldığında, sentetik sıvı yakıtlar, enerji yoğun uzun mesafeli yollar için geleneksel kerosene en gerçekçi alternatifi temsil ediyor. Orta mesafeli rotalar için, SAF (Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı) olarak da bilinen yakıtlar, nispeten hızlı bir şekilde kullanılabilen bir teknolojidir. Çünkü yakıt pillerine ve hidrojene dayalı alternatif tahrikler, yalnızca 2030’larda ve ardından başlangıçta yalnızca bölgesel hava trafiği için mevcut olacak. CO’nun yüzde 75’inden fazlasının da dikkate alınması gerekir.2-Havacılıktan kaynaklanan emisyonlar, 1.500 kilometreden daha uzun yollarda meydana gelir ve buna bağlı olarak, iklimin korunması için hızlı bir şekilde harekete geçilmesi gerekir.
E-yakıtlar için hidrojen ve karbondioksit
Sürdürülebilir yakıtlar, yağsız rejeneratif kaynaklardan elde edilir ve önemli ölçüde daha düşük CO2’ye sahiptir.2fosil kerosenden daha ayak izi. Bitki veya atık bazlı yakıtlar bugün zaten var, rejeneratif enerjilerin yardımıyla sentezlenen ve sürdürülebilir bir şekilde elde edilen – sözde – yeşil hidrojen olan e-yakıtlar da yakın gelecekte düşünülebilir.
Güç-sıvı yakıtlar (PtL) olarak da bilinen elektrik bazlı sentetik yakıtlar, hidrojen ve karbon dioksitten kimyasal olarak üretilir. Elektrik bazlı çünkü gerekli hidrojen su elektrolizi yoluyla elektrikle elde ediliyor. Karbon dioksit havadan veya biyokütle, atık yakma tesisleri veya çimento fabrikaları gibi diğer kaynaklardan gelir. Geri kazanılan hidrokarbonlar daha sonra benzin veya gazyağı olarak işlenir. Yenilenebilir enerjilerden elde edilen elektrikle, bu yakıtlar iklim açısından nötr bir şekilde üretilebilir.
Sürdürülebilir yakıtlar halihazırda ara sıra sözde drop-in yakıtlar olarak kullanılmaktadır ve küçük miktarlarda geleneksel kerosen ile karıştırılmaktadır. Geleneksel gazyağının yüzde 50’ye kadar eklenmesine bile izin veriliyor ve mevcut araştırma çalışmaları şimdiden saf SAF kullanımını test ediyor. Mevcut uçaklar, bunları yalnızca küçük teknik değişikliklerle kolayca kullanabilir.
Kontraillerde daha az buz kristali
Tüm bu sürdürülebilir yakıtların ortak noktası, aromatikler olarak adlandırılan siklik hidrokarbonlar olmadan üretilebilmeleridir. Yakıtta daha az aromatik, emisyonlarda daha az kurum anlamına gelir. Kurum parçacıkları kontralardaki buz kristalleri için yoğuşma çekirdeği görevi gördüğünden, uçak egzozundaki daha az kurum, kontralardaki daha az buz kristali anlamına gelir ve bu da kontraların iklim üzerindeki etkisini önemli ölçüde azaltır. Contrails ve ortaya çıkan cirrus izleri, gökyüzünde yalnızca birkaç saat kalır. Buz kristallerinin sayısı azaltılırsa, ısıtma etkisi de zamanla azalır. İklim koruması üzerinde hızlı ve hedefe yönelik bir etki elde etmek için sık sık iz oluşumu olan uçuş rotalarında sürdürülebilir yakıtların kullanılması özellikle caziptir.
Kullanılabilirlik kullanım için çok önemlidir
SAF’ın iklim dostu bir teknoloji olarak havacılıkta mümkün olan en hızlı ve yaygın şekilde kullanılabilmesi için, mümkün olan en kısa sürede büyük miktarlarda sürdürülebilir şekilde üretilmesi gerekmektedir. Güncel araştırma çalışmalarının, teknik gelişmelerin ve ilk demonstrasyon tesislerinin başladığı yer burasıdır. Temel testlerden uçuş testlerine kadar, emisyonlarının ve atmosferik etkilerinin ayrıntılı bir şekilde karakterize edilmesiyle sürdürülebilir yakıtların daha da geliştirilmesi de araştırma gündemindedir. Buradaki odak, öncelikle saf SAF’nin kullanımı üzerinedir.
hidrojen yanma perspektifi
Uzun vadede, sürdürülebilir şekilde elde edilen hidrojenin gaz türbinlerinde doğrudan yakılması bir perspektif sunuyor. Bununla birlikte, bu, örneğin gövdede sıvı hidrojen için bir tank gerektiren yeni yapılandırılmış uçak gerektirir. Hidrojen kullanırken, CO2– Emisyonlar tamamen ortadan kaldırıldı ve ayrıca kükürt oksitler (SOX) veya nitrojen oksitler (NOX) büyük ölçüde önlenebilir. Bununla birlikte, su buharı, gazyağı yanmasının bir yan ürünü ve hidrojen yanmasının ana emisyonu olarak kalır. Hidrojen yanması sırasında kontra ve cirrus konturlarının oluşumu ve bunlardan nasıl kaçınılacağı da dahil olmak üzere iklim üzerindeki etkileri gelecekte daha ayrıntılı olarak araştırılmalıdır.
E-yakıtlar için hidrojen ve karbondioksit
Sürdürülebilir yakıtlar, yağsız rejeneratif kaynaklardan elde edilir ve önemli ölçüde daha düşük CO2’ye sahiptir.2fosil kerosenden daha ayak izi. Bitki veya atık bazlı yakıtlar bugün zaten var, rejeneratif enerjilerin yardımıyla sentezlenen ve sürdürülebilir bir şekilde elde edilen – sözde – yeşil hidrojen olan e-yakıtlar da yakın gelecekte düşünülebilir.
Güç-sıvı yakıtlar (PtL) olarak da bilinen elektrik bazlı sentetik yakıtlar, hidrojen ve karbon dioksitten kimyasal olarak üretilir. Elektrik bazlı çünkü gerekli hidrojen su elektrolizi yoluyla elektrikle elde ediliyor. Karbon dioksit havadan veya biyokütle, atık yakma tesisleri veya çimento fabrikaları gibi diğer kaynaklardan gelir. Geri kazanılan hidrokarbonlar daha sonra benzin veya gazyağı olarak işlenir. Yenilenebilir enerjilerden elde edilen elektrikle, bu yakıtlar iklim açısından nötr bir şekilde üretilebilir.
Sürdürülebilir yakıtlar halihazırda ara sıra sözde drop-in yakıtlar olarak kullanılmaktadır ve küçük miktarlarda geleneksel kerosen ile karıştırılmaktadır. Geleneksel gazyağının yüzde 50’ye kadar eklenmesine bile izin veriliyor ve mevcut araştırma çalışmaları şimdiden saf SAF kullanımını test ediyor. Mevcut uçaklar, bunları yalnızca küçük teknik değişikliklerle kolayca kullanabilir.
Kontraillerde daha az buz kristali
Tüm bu sürdürülebilir yakıtların ortak noktası, aromatikler olarak adlandırılan siklik hidrokarbonlar olmadan üretilebilmeleridir. Yakıtta daha az aromatik, emisyonlarda daha az kurum anlamına gelir. Kurum parçacıkları kontralardaki buz kristalleri için yoğuşma çekirdeği görevi gördüğünden, uçak egzozundaki daha az kurum, kontralardaki daha az buz kristali anlamına gelir ve bu da kontraların iklim üzerindeki etkisini önemli ölçüde azaltır. Contrails ve ortaya çıkan cirrus izleri, gökyüzünde yalnızca birkaç saat kalır. Buz kristallerinin sayısı azaltılırsa, ısıtma etkisi de zamanla azalır. İklim koruması üzerinde hızlı ve hedefe yönelik bir etki elde etmek için sık sık iz oluşumu olan uçuş rotalarında sürdürülebilir yakıtların kullanılması özellikle caziptir.
Kullanılabilirlik kullanım için çok önemlidir
SAF’ın iklim dostu bir teknoloji olarak havacılıkta mümkün olan en hızlı ve yaygın şekilde kullanılabilmesi için, mümkün olan en kısa sürede büyük miktarlarda sürdürülebilir şekilde üretilmesi gerekmektedir. Güncel araştırma çalışmalarının, teknik gelişmelerin ve ilk demonstrasyon tesislerinin başladığı yer burasıdır. Temel testlerden uçuş testlerine kadar, emisyonlarının ve atmosferik etkilerinin ayrıntılı bir şekilde karakterize edilmesiyle sürdürülebilir yakıtların daha da geliştirilmesi de araştırma gündemindedir. Buradaki odak, öncelikle saf SAF’nin kullanımı üzerinedir.
hidrojen yanma perspektifi
Uzun vadede, sürdürülebilir şekilde elde edilen hidrojenin gaz türbinlerinde doğrudan yakılması bir perspektif sunuyor. Bununla birlikte, bu, örneğin gövdede sıvı hidrojen için bir tank gerektiren yeni yapılandırılmış uçak gerektirir. Hidrojen kullanırken, CO2– Emisyonlar tamamen ortadan kaldırıldı ve ayrıca kükürt oksitler (SOX) veya nitrojen oksitler (NOX) büyük ölçüde önlenebilir. Bununla birlikte, su buharı, gazyağı yanmasının bir yan ürünü ve hidrojen yanmasının ana emisyonu olarak kalır. Hidrojen yanması sırasında kontra ve cirrus konturlarının oluşumu ve bunlardan nasıl kaçınılacağı da dahil olmak üzere iklim üzerindeki etkileri gelecekte daha ayrıntılı olarak araştırılmalıdır.