DLR, güçten sıvıya yakıtlar (EPP) için geliştirme platformu önerir.
Karayolu trafiğinde ve gemicilikte iddialı iklim koruma hedeflerine ulaşmak için alternatif tahriklere ve diğer tüm iyileştirme seçeneklerine ek olarak elektrik bazlı yakıtlar gereklidir. Havayolu taşımacılığında özellikle uzun mesafeli yollarda alternatifleri yoktur. Çünkü 2030 yılına kadar CO2-Almanya’da emisyonlar yüzde 65 oranında azaltıldı ve 2045 yılına kadar iklim nötr hale getirildi. DLR Yanma Teknolojisi Enstitüsü’nün uzun süreli direktörü ve alternatif yakıtlar alanında uzman olan Prof. yakıtlar, hangi fırsatları sundukları ve teknolojiyi endüstriyel olarak kullanıma uygun hale getirmek ve büyük miktarlarda üretebilmek için hangi adımların gerekli olduğu ile ilgilidir.
Elektrik bazlı yakıtlar nelerdir ve neden iyi bir fikirdir?
Profesör Manfred Aigner: Elektrik bazlı yakıtlar – e-yakıtlar veya güçten sıvı yakıtlar olarak da bilinirler – sıvı yakıtlardır. Bunları üretmek için havadaki karbon ve elektroliz yoluyla yenilenebilir elektrikten elde edilen hidrojen kullanılır. Hareketliliğin birçok alanında, özellikle havacılıkta, uzun vadede büyük miktarlarda sıvı enerji kaynaklarına bağımlı olacağız. Bu nedenle, hareketliliğimizi daha sürdürülebilir hale getirmek ve iddialı iklim koruma hedeflerine ulaşmak için elektrik bazlı yakıtlara ihtiyacımız var.
Gelecekte Almanya, enerjisinin önemli bir bölümünü ithal etmek zorunda kalmaya devam edecek. Elektrik bazlı yakıtlar bunun için idealdir çünkü mevcut altyapıda yapılacak küçük değişikliklerle uzun mesafelere taşınabilir ve dağıtılabilirler. İklim etkisine ek olarak, daha iyi bir çevresel etki de elde edebilirler. Çünkü kimyasal bileşimleri, örneğin yakma işlemi sırasında ince toz üretilmeyecek şekilde optimize edilebilir.
Elektrik bazlı yakıtlar nerelerde kullanılabilir?
Nişancı: Genellikle mobilitede, özellikle havacılıkta, aynı zamanda nakliyede veya ağır ve uzun mesafe kat etmesi gereken araçlar için. Elektrik bazlı yakıtlar da, örneğin “karanlık bir sessizlik” sırasında elektrik ve ısının güvenilir bir şekilde sağlanabileceği bir yedek olarak uygundur. Başka bir deyişle, rüzgar ve güneş yenilenebilir enerji tedarikçileri olarak daha uzun süre başarısız olduğunda.
Elektrik bazlı yakıt kullanmanın bir diğer avantajı da ulaşım, dağıtım ve depolama için halihazırda var olan altyapıyı ve araçları veya uçakları büyük ölçüde kullanabiliyor olmamız. Elektrik bazlı yakıtların kullanımı otomotiv sektöründe de mantıklıdır: Almanya’da şu anda yaklaşık 50 milyon araba kayıtlıdır. Tüm binek araç filosunun akülü veya yakıt hücreli araçlara dönüşmesi on yıllar alacaktır. Belirlenen son tarihe kadar iklim hedeflerine ulaşmak için hem elektrik bazlı yakıtlara hem de alternatif tahrik sistemlerine ihtiyacımız var.
Elektrik bazlı yakıtların dezavantajları nelerdir?
Nişancı: En önemli dezavantajı maliyetidir. Elektrik bazlı yakıtların üretimi her zaman fosil yakıtlardan daha pahalı olacaktır. CO gibi düzenleyici önlemler aracılığıyla2vergi, elektrik bazlı yakıtların bu ek maliyetleri en azından kısmen dengelenebilir. Ek olarak, üretim sırasında elde edilecek birçok verimlilik kazanımı vardır. Daha iyi ve daha büyük tesisler de üretimi daha ekonomik hale getirmeye ve böylece elektrik bazlı yakıtların maliyetlerini düşürmeye yardımcı oluyor.
Teknoloji ne kadar uzakta?
Nişancı: Elektrik bazlı yakıtlarla ilgili araştırma ve geliştirme birkaç yıldır devam etmektedir. Laboratuvarda işlevselliğini kanıtlamış çeşitli teknolojiler ve farklı elektrik bazlı yakıtlar vardır. Birçok bileşen nispeten iyi gelişmiştir. Dünyanın en büyük tesisi şu anda Aşağı Saksonya’daki Werlte’de bulunuyor. Yıllık yaklaşık 350 ton kapasiteye sahiptir. Bu tesiste sentetik ham petrol üretilmektedir. Bununla birlikte, bundan kullanılabilir bir yakıt üretmenin son adımı henüz gerçekleşmedi.
Genel olarak, elektrik bazlı yakıtlar için gerekli olan karbon biyokütleden de gelebilir. Burada gelişme zaten daha fazla. Yılda yaklaşık 10 milyon ton biyoyakıt üretiliyor. Ancak biyokütle karbon kaynağı olarak yeterli olmayacaktır. Aynı zamanda, yakıt için biyokütle ekimi, gıda ile rekabet etmemelidir.
Bundan sonra hangi adımı atmamız gerekiyor?
Nişancı: Bir sonraki önemli adım, süreci laboratuvardan endüstriyel ölçeğe taşımak, yani demonstrasyon ve pilot tesisler inşa etmektir. Bu sistemler, üretimi endüstriyel bir ölçeğe çıkarmak için gereklidir. Çünkü küçük ölçekte çalışan her şey bire bir ölçeklenemez. Şimdi bunu çok hızlı bir şekilde hayata geçirmeliyiz. Aksi takdirde, 2030 yılına kadar elektrik bazlı yakıtları verimli ve büyük bir teknik ölçekte üretemeyeceğiz – böylece onlar da iklim hedeflerine ulaşılmasına katkıda bulunabilirler.
Havacılık için de yüzde 100 doldurulabilen elektrik bazlı yakıtlar geliştirmemiz gerekiyor. Şu ana kadar pay yüzde 50 ile sınırlı. Bu sadece CO miktarını artırmakla kalmaz2 kaydet, aynı zamanda sözde CO olmayan2– Havacılığın iklim üzerindeki etkilerini önemli ölçüde azaltır. Şu anda, CO olmayan2-En az salınan CO’nun iklim etkisi kadar yüksek etkiler2. Yüzde 100 elektrik bazlı yakıtlarla, büyük ölçüde iklim-nötr havacılık mümkün olacaktır.
DLR elektrik bazlı yakıtlar alanında hangi yetkinlikleri beraberinde getiriyor?
Nişancı: Güçten sıvı yakıtlara (EPP) yönelik geliştirme platformuyla DLR, araştırma ve endüstriden ortaklarla birlikte elektrik bazlı yakıtların tüm üretim sürecini kapsamlı bir şekilde test etmek ve daha da geliştirmek için bir teklif geliştirdi. Bu, kaynak olarak yenilenebilir enerjilerden bu yakıtların sertifikasyonuna ve kullanımına kadar uzanır. DLR, bu konuda hızlı bir şekilde başlamak için tüm süreç zinciri boyunca kapsamlı bilgi birikimine ve deneyime sahiptir: Bu, yakıt tasarımından, yani maksimum performansa ve minimum iklim etkisine sahip yakıtların geliştirilmesinden, tekno-ekonomik araştırmalara ve üretimin geliştirilmesine kadar uzanır. örneğin DLR’nin özel araştırma uçağının yardımıyla, sertifikalandırma, uygulama ve emisyon ölçümü değerlendirmesine kadar tüm enerji sistemine entegrasyon. İş ve politika alanlarında kararlar alırken teknolojik seçenekler, bunların teknik performansı ve çevresel etkileri hakkında tavsiyelerde bulunabiliriz. Bu şekilde, elektrik bazlı yakıtları büyük ölçekte kullanmanın ve böylece iklimi ve çevreyi korumanın bir yolunu gösteriyoruz.