Yarışı kim kazanacak?

2000’lerin başına kadar hayatımızda sadece içten yanmalı motorlu araçlar vardı. Petrol türevi kullanılan bu araçlarda yakıt olarak tercih etmek için ise sadece iki seçenek vardı; benzin ve motorin. Ancak devir değişti. Teknolojinin ilerlemesi ile hayatımıza hibrit, elektrikli ve hidrojenli arabalar da dahil olmak üzere yenilenebilir enerji ile çalışan birçok model geldi.

Egzoz borusu kirliliğini sınırlandıran ve otomobil üreticilerinin daha fazla sıfır emisyonlu otomobil satmasını gerektiren gelişmiş temiz otomobil programı gibi iddialı politikalar, 2003 yılından bu yana tamamen elektrikli otomobillerin ortaya çıkışı da dahil olmak üzere pek çok yeni teknolojik gelişmeyi teşvik etti. Karbon emisyonunu azaltmak üzerine yola çıkan bu yakıt türlerinin en önemli özelliği ise yenilenebilir enerjiden ve kıymetli madenlerden üretiliyor olması. Petrol kullanımını minimum seviyeye düşürerek, 2050 net sıfır emisyon hedefi gibi büyük bir yolculuğun ilk durağında olan otomobil endüstrisi, hedefe ulaşmak için önemli adımlarla yoluna devam ediyor.

Her geçen gün artan araç sayısının ise 2050 yılında dünya nüfus artış hızının çok daha üzerine çıkması bekleniyor. 2050 yılına kadar dünya nüfusunun 10 milyara çıkması beklenirken, araç sayısının ise 2,5 milyara çıkması bekleniyor.

Peki, içten yanmalı, hibrit, plug-in hibrit, elektrikli ve hidrojen yakıt hücreli otomobiller arasındaki farklar neler?

Geleneksel içten yanmalı motor

En eski güç aktarma organı olan içten yanmalı motorlar hala kullanımda olmasının yanı sıra hibritlerin ve plug-in hibrit modellerinin de temelini oluşturuyor. İçten yanmalı motorlar yüksek güç-ağırlık oranı sağlamasının yanı sıra benzin, dizel, doğal gaz ve biyoyakıtlar da dahil olmak üzere çok çeşitli yakıtlarla çalışabiliyor. Üretimi ve bakımı, hazır yakıt kaynaklarına göre nispeten ucuz olan içten yanmalı motorların, zorlu ortamlarda kullanıma uygun olduğu gibi bakımı da genel olarak kolay yapılıyor.

Ancak bu kadar dayanıklı ve kolay ulaşılabilir olmasına rağmen içten yanmalı motorların birçok dezavantajı da var; karbondioksit, nitrojen oksitler ve partikül madde gibi birçok zararlı emisyon üreterek hava kirliliğine ve iklim değişikliğine sebep oluyor. Yakıt enerjisinin yalnızca yüzde 20 ile 30'u faydalı işe dönüştürülüyor. Gürültü ve titreşimi oldukça fazla olan içten yanmalı motorlar, her geçen gün daha da azalan yenilenemeyen fosil yakıtlara dayanıyor. Düzenli bakım ve onarım gerektiren ve bu durumda ciddi bir maliyete sebep olan bu motorlarda, yakıtlarının yanıcı yapısı nedeniyle patlama potansiyeli, güvenlik riskleri de oluşturabiliyor.

İki güç bir arada: Hibrit

Hem içten yanmalı bir motora hem de aracı ileri doğru hareket ettirecek bir aküye sahip olan hibrit elektrikli araçlar, (HEV) yenilenebilir enerji kaynakları kullanan ilk motor. Enerjiyi harekete dönüştürme konusunda yalnızca içten yanmalı motora dayanan arabalara göre çok daha verimli olan hibrit motorlar, frenlerin her pompalanmasında yakalanan enerjiyi aracın aküsünde depolayan rejeneratif frenlemeyi kullanarak yeniden yönlendiriyor. Ancak maliyet açısından avantaj sağlayan bu enerji üretiminin harekete geçmesi için ise yine bir fosil yakıta ihtiyaç duyuluyor. Akülerin yanmalı motor olmadan çalışma kapasitesi olmadığından, bu arabaları kullanmak her zaman fosil yakıt kirleticilerinin salınması gerekiyor.

• Hibrit otomobiller, yedek olarak iki elektrik aküsüyle gazla çalıştırıldıkları için geleneksel yanmalı otomobillere göre daha geniş bir menzile sahip.

Elektrik gücü, şehir içi sürüş koşullarında genel olarak kullanılan gazın yüzde 40'ına kadar yakıt tüketimini azaltıyor. Araçlar elektrik gücüyle çalışırken sürüş, standart bir elektrikli otomobil kadar sessiz ve konforluyken, içten yanmalı motora geçildiğinde ise her şey geleneksel içten yanmalı motor sürecinde işliyor.

Tamamen elektrikli otomobillerin birçok avantajına sahip olan plug-in hibrit (PHEV) araçlar ile hibrit araçlar arasındaki fark ise plug-in hibritlerin aynı bir elektrikli araç gibi şarj edilebiliyor olması… Bu durumda elektrik gücünün daha fazla kullanılmasına ve dolayısıyla daha uzun bir elektrik menziline imkan sağlanıyor.

Hibrit arabaların, ağırlık azaltma, aerodinamik ve daha küçük motordaki gelişmeler nedeniyle geleneksel benzinli/ dizel araçlara göre yakıt açısından daha verimli olduğu kabul görülüyor. Geleneksel gazla çalışan arabalara göre daha az bakım gerektiren bu motorlar, gazla çalışan arabalardan daha uzun süre dayanacak ve daha iyi çalışacak şekilde tasarlandı. Daha az parçaya sahip olmaları nedeniyle geleneksel bir arabaya göre daha az bakım gerektiriyor. Motor önemli ölçüde daha küçük ve daha hafif olduğundan, aracı çalıştırmak için daha az enerji gerekiyor. Benzinli/dizel arabalara benzer şekilde, hibrit bir arabanın değeri düşmesine rağmen daha az bakım gerektirmesi ve daha yüksek yakıt tüketimi nedeniyle yeniden satış değerinin genellikle daha yüksek olması bekleniyor.

Tüm bunlara ek olarak içlerinde kullanılan teknolojinin onarımı veya değiştirilmesi çok daha pahalı olduğu için hibrit arabaların sigorta maliyeti genellikle benzinli veya dizel otomobillere göre daha yüksek. Geleneksel benzinli/ dizel otomobillere göre fiyatı daha yüksek olan bu araçlar, hız konusunda diğer yakıtlı araçlara göre daha yavaş. İki motorun tek bir arabada bulunması araca ağırlık vereceğinden yol tutuşunu da etkiliyor.

Yüzde 60 tasarruf ile elektrikli

Motoru, egzoz borusu bulunmayan ve içten yanmalı motorlara göre çok daha az parçayla çalışan elektrikli arabalarda (EV), arabayı hareket ettirmek için sadece bir akü bulunuyor. Elektrik üretimi yenilenebilir kaynaklara dayandığı gibi kimisinde de fosil yakıtlara dayanabiliyor. Ancak böyle olduğunda dahi, gazla çalışan arabalara kıyasla yarıdan daha az karbon emisyonu salgılanıyor. Elektrik üretimi karışımında yenilenebilir enerjinin payını artırdıkça bu miktarın da düşmeye devam etmesi planlanıyor. Sürüş menzili pil boyutuna bağlı olan elektrikli araçlara birçok devlet desteği de bulunuyor. Tüketiciler, içten yanmalı bir araç yerine elektrikli bir araba kullandıklarında yakıt maliyetlerinde yüzde 60'a kadar tasarruf sağlayabiliyor. Ayrıca motoru olmayan araçların parça sayısı da daha az olduğundan bakım maliyetlerinde de yüzde 40'a yakın tasarruf sağlanıyor.

Elektrikli arabalar tamamen sessiz, kokusuz ve sarsıntısız bir sürüş imkanı sağlıyor. Maliyet açısından, elektriğin gaz veya dizel yakıttan çok daha ucuz olması nedeniyle yakıt giderleri büyük ölçüde azalıyor. Sadece 10 yıl öncesine kadar elektrikli bir aracın 150 kilometrelik bir menzile ulaşması etkileyici kabul edilirken yeni nesil araçlar ise 800 km’nin üzerinde menzillerle hareket ediyor.

• Elektrikli arabalar, küresel ısınma ve hava kirliliği ile ilgili çevresel sorunlara yanıt vermek için günümüz pazarında mevcut olan en gelişmiş ve en uygun maliyetli çözüm olarak gösteriliyor.

Onları benzersiz kılan en önemli özelliklerin başında minimum emisyon salınımı, kolay sürüş deneyimi ve uygun maliyetleri geliyor. Her geçen gün artan şarj istasyonu sayısı ise elektrikli arabalara olan talebi daha da artırmaya devam ediyor.

Hibrit ve elektrikli otomobiller arasında bulunan en temel fark olarak ise yakıtı işleyiş şekilleri gösteriliyor. Hibrit otomobilin içten yanmalı bir motoru bir elektrik motoruyla birleştirmesi ve her ikisini de kullanarak gücü tahrik etmesi beklenirken, tamamen elektrikli bir araç ise tüm gücünü aküyle çalışan bir elektrik motorundan alıyor ve akülerini evdeki veya yol kenarındaki şarj noktalarında doldurabiliyor.

Evrendeki en bol elementten hidrojen araçlar

Şu anda elektrikli otomobillerin çoğunda lityum iyon teknolojisine dayanan piller kullanılsa da enerjiyi depolamanın başka yolları da var; hidrojen yakıt hücreleri. Elektriği doğrudan şarj istasyonundan alan elektrikli araçların aksine, hidrojen yakıt hücreli arabalar kendi elektriğini üretebiliyor. Su veya metanın ayrışmasıyla üretilen, adını taşıyan gazdan elektrik üretmeyi mümkün kılan hidrojen yakıtlı araçlarda hücre içinde gaz, havadaki oksijenle kimyasal reaksiyona girerek elektriğe dönüşüyor.

• Zararlı egzoz borusu emisyonları üretmeyen hidrojen araçlar, yalnızca su buharı ve sıcak hava üretiyorlar.

Benzinle çalışan arabalara benzerlikleri bulunan araçlar, dört dakikadan daha kısa sürede yakıt ikmali yaparken, 500- 600 km sürüş menzilleri bulunuyor.

Hidrojenli araçların elektrikli araçlara göre tek dolumla daha uzun mesafeler kat ettiği bilinse de yakın zamanda lityum-iyon bataryalar bu durumu değiştirdi. Hidrojenli araçların en büyük dezavantajı yakıt dolum istasyonlarının yeterince yaygın olmaması. Hidrojen taşım altyapısı da henüz yeterli seviyede olmadığı için yakıt maliyetleri henüz beklenen seviyede değil. Akülü elektrikli araçlarla karşılaştırıldığında ise enerjiyi harekete dönüştürme konusunda çok daha az verimliler. Havayla temas ettiğinde yüksek derecede yanıcı olan hidrojen, güvenlik konusunda da birçok soru işaretini akıllara getiriyor. Ancak havadan 14 kat daha hafif olan hidrojen, benzinden daha güvenli olarak kabul ediliyor.

Hidrojenin ise yeşil, gri ve mavi olmak üzere üç türü bulunuyor. Yeşil hidrojen yenilenebilir enerjiden elde ediliyor ancak şu anda üretilen hidrojenin yalnızca yüzde 1'ini oluşturuyor. Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'daki hidrojenin çoğu şu anda güçlü sera gazı metanının hidrojen ve başka bir sera gazı olan karbondioksite dönüştürülmesiyle üretilen gri hidrojenden oluşuyor. Gri hidrojen karbondioksit yan ürünlerinin bir kısmını yakalayıp tecrit ediyor. Mavi hidrojen ise petrol ve gaz endüstrisi tarafından, hâlâ fosil yakıtlara dayanan hidrojenin daha temiz bir versiyonu olarak pazarlanıyor. Hiçbir hidrojen türünde enerji yoğunluğu ve karbon emisyonu tam olarak bitmiyor.

Hidrojen yakıtlı toplu taşıma araçlarının payı her geçen gün artsa da artan şarj istasyonları ve hidrojen yakıtlı araçların geniş yelpazesi, bu teknolojinin sıradan hale gelmeden önce kat etmesi gereken uzun bir yol olduğunu gösteriyor.