Semih Çalapkulu
Makina Mühendisi
Ancak 1920-1960 yıllarında benzin fiyatlarının düşmesi, Charles Kettering’in marş motorunu bulması, Amerika’daki yolların iyileşmesiyle uzun menzilli araç ihtiyacının artması, Henry Ford’un içten yanmalı motorlu araçları seri üretmeye başlaması, araç maliyetlerinin düşmesi gibi nedenlerden dolayı elektrikli araçlara ilgi azalmış ve İYM (İçten Yanmalı Motor)’li araçlar dünya çapında ilgi odağı olmuştur.
Otomotiv şirketleri İYM araçların seri üretimine başladı ve bu olay da 1930’larda elektrikli araçları ortadan kaldırdı. 1960 yılına geldiğimizde İYM’lerin sebep olduğu hava kirliliğini önlemek adına elektrikli araçların önemi yeniden ortaya kondu. Amerika, İngiltere, Fransa gibi ülkelerde yaşanan petrol kriziyle birlikte elektrikli araçlara hız verildi. 1980’lerde hükümetler elektrikli araçların çevre dostu olmasından dolayı bu araçlara ekonomik teşvikler vermeye başladı.
Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerdeki nüfus ve refah düzeyindeki artışlar beraberinde karayolunda trafiğe çıkan araç sayısında da artışa yol açmıştır. Günümüzde Avrupa Birliği ülkelerindeki CO2 emisyonunun %20’si karayolu taşımacılığından kaynaklanmaktadır. Buradan hareketle Avrupa Birliği ülkelerinde, araçlardan kaynaklanan “Sera Gazı Yoğunluğu”nu 2020 yılı itibariyle %10’a indirilmesini hedeflemektedir.
Halihazırda ise gelişmiş ülkelerin pek çoğunun binek araçlarda yıllık vergilendirmede karbon emisyon oranını referans aldığı bilinmektedir. Günümüzde karayolu taşımacılığının en önemli yakıtı fosil yakıtlardır. Fosil yakıtların yakın gelecekte tükenecek olması ve çevreye verdikleri geri döndürülemez zararlar elektrikli araç teknolojisinin gelişmesinde en büyük ateşleyici paya sahiptir.
Elektrikli otomobillerle fosil yakıtlı otomobillerin mücadelesi aslında yüz yıl önceye dayanıyor. İlk otomobiller 1800’lerin ortalarından itibaren geliştirildiyse de ancak 20. yüzyıl başlarında seri üretim otomobiller ortaya çıktı.
1900 yılında ABD’de satılan 4.200 otomobilden; 1681’i buharlı, 1575’i elektrikli, 944’ü içten yanmalıydı. 1917’ye geldiğimizdeyse durum tam tersine dönmüştü. Trafikteki 50.000 elektrikli otomobile karşın 3,5 milyon içten yanmalı motoru olan otomobil vardı. Buharlılarsa tamamen ortadan kaybolmuştu.
Peki, elektrikli otomobillerin tutulmamasının nedeni neydi? 1899’da elektrikli otomobil günlük ulaşım ihtiyacını en iyi şekilde karşılıyordu. Elektrikli otomobiller hem güçlü hem de diğer otomobillere göre frenlemesi iyiydi. Yüksek torku ağır yükleri taşımayı kolaylaştırıyordu. En zayıf olduğu alansa bugün olduğu gibi menzilinin yetersiz olmasıydı. Yaklaşık 60 km’lik menzil şehir içi yolculuklar için yeterli olsa da içten yanmalı motora sahip araçlar şehirlerarası yolculuklar yapmaya başlayınca işin seyri değişti. Şehir dışında elektrik hatları yaygın değildi ve araçları şarj etmek problem oluyordu. Kurşun asitli aküler pahalıydı, üstelik uzun süre dayanmıyordu. Ayrıca elektrik motorları da pek ufak sayılmazdı. Tüm bu sorunlar neticesinde elektrikli otomobiller günlük hayattan silindi ve neredeyse yüzyıl boyunca gündeme gelemedi. İşin ilginç yanıysa elektrikli otomobilleri tarihe gömen sorunların bir kısmı bugün hala tam olarak çözülebilmiş değil.
Küreselleşen dünyada şehirlerin kalabalıklaşması ve buna bağlı olarak motorlu taşıtların artması, petrol rezervlerinin azalması, çevre tahribatı ve iklim değişikliği gibi birçok sorunu beraberinde getirmiştir. Bu noktada yaşanan teknolojik yenilikler ulaşım sektöründe içten yanmalı motorlara alternatif olarak elektrikli otomobillerin kullanımını gündeme getirmiştir.
Elektrikli araçların avantajları:
- Çevre Dostu: Elektrikli araçlar, fosil yakıtlarla çalışan araçlara kıyasla çok daha az karbon salınımı yaparlar. Bu, şehirlerin hava kalitesinin iyileşmesine ve küresel ısınmanın azalmasına yardımcı olur.
- Düşük İşletme Maliyetleri: Elektrikli araçlar, daha az hareketli parçaya sahip oldukları için bakım maliyetleri daha düşüktür. Ayrıca, elektrikli araçların yakıt maliyeti de içten yanmalı motorlu araçlara göre daha ekonomiktir.
- Yüksek Başlangıç Maliyeti: Elektrikli araçların satın alma fiyatı, genellikle benzinli veya dizel araçlara göre daha yüksektir. Ancak, uzun vadeli kullanımda sağladıkları tasarruflar bu maliyeti dengeleyebilir.
- Sınırlı Menzil: Mevcut batarya teknolojileri nedeniyle, elektrikli araçlar genellikle içten yanmalı motorlu araçlara kıyasla daha kısa menzile sahiptirler. Ancak, batarya teknolojilerindeki ilerlemeler bu sorunu gidermeye yönelik adımlar atmaktadır.
- Şarj Altyapısı: Elektrikli araçların yaygınlaşması için geniş kapsamlı bir şarj istasyonu ağı gereklidir. Bu altyapının henüz yeterince gelişmemiş olması, bazı kullanıcılar için dezavantaj oluşturabilir.
Elektrikli araç türleri:
Elektrikli araçlar, farklı ihtiyaçlara ve kullanımlara yönelik olarak çeşitli türlerde üretilmektedir. Başlıca elektrikli araç türleri şunlardır:
- Tam Elektrikli Araçlar (BEV): Sadece elektrik enerjisi ile çalışan ve herhangi bir içten yanmalı motoru bulunmayan araçlardır.
- Plug-in Hibrit Elektrikli Araçlar (PHEV): Hem elektrikli motor hem de içten yanmalı motor bulunan ve harici bir kaynaktan şarj edilebilen araçlardır.
- Hibrit Elektrikli Araçlar (HEV): İçten yanmalı motor ve elektrikli motorun birlikte çalıştığı araçlardır. Elektrikli motor, genellikle fren enerjisinin geri kazanımı gibi yöntemlerle şarj edilir ve harici bir şarj kaynağına ihtiyaç duymaz.
%100 Elektrikli otomobilde içten yanmalı motor bulunmaz. Bunun yerine elektrik enerjisini hareket enerjisine dönüştüren bir motor ve rotor olarak adlandırılan dönen parça bulunur. Enerjisini bünyesinde barındırdığı bataryadan alan elektrikli araçlar, konvansiyonel otomobillere göre daha basit bir motor yapısına sahiptir. Elektrikli araçlar hem yakıt tasarrufuna olanak tanır hem de çevre dostudur. Bu yüzden kullanımı her geçen gün artmaktadır.
Teknoloji çağının bir sonucu olarak yakıt tasarrufu yapan, petrol tüketmeyen, sessiz ve yüksek verimlilikle çalışan motora sahip araçlar tasarlanmıştır. Elektrik araçlar bir rotor vasıtasıyla hareket eder. Elektrik motorunun içinde yer alan ve dönerek hareket halinde olan rotor adlı parça sayesinde elektrikli araç çalışır. Rotor döndükçe elektrik akımı iletilir, elektrik enerjisi hareket enerjisine dönüşür. Benzinli araçların aksine elektrikli araçtaki tork gücünün hissedilebilmesi için motorun belirli bir devire uluşmasına ihtiyaç duyulmaz. Motora ek olarak sahip olunan batarya sayesinde elektrikli araç kullanılır.
Elektrikli araçların içerisinde lityum-iyon pillerden oluşan bir batarya mevcuttur. Zaman içerisinde kullanıldıkça verimi düşen bu bataryalar kullanılarak elektrikli aracın sorunsuz bir şekilde 300 bin veya 1 Milyon kilometre yol yapabildiği bilinmektedir. Pek çok elektrikli araç üreticisi tarafından aracın kullanıldığı ilk 4 yıl içerisinde bataryanın %80’lik kapasitesine garanti verilmektedir. Elektrikli araçlar kullanıcıya yakıttan tasarruf etme imkânı sunar.
İçten yanmalı motoru olan bir aracın tükettiği 1 litrelik benzinin elektrikli araçtaki karşılığı 10 kWh olarak belirlenmiştir.
Bir elektrikli araç 100 kilometrelik sürüş mesafesinde yaklaşık olarak 18 kWh ölçüsünde elektrik enerjisi tüketir.
Bu da içten yanmalı motor ile karşılaştırıldığında oldukça düşük bir enerji tüketimi anlamına gelmektedir. İçten yanmalı motoru olan bir araç için bunun 6 katı daha fazla yakıt harcaması yapıldığı belirlenmiştir.
Elektrikli araçların olumlu yönleri nelerdir?
Elektrikli araçların sağladığı en önemli yararların başında yakıt tasarrufu gelir. Fosil yakıtlarla çalışan otomobiller nedeniyle doğal kaynaklar tüketilmektedir. Elektrik benzin ve mazota kıyasla daha düşük maliyetli bir enerji kaynağıdır. Benzin ve mazotla çalışan araçlarda yüksek vergilendirme mevcutken, elektrikli araçlarda vergi oranları çok düşüktür.
Fosil yakıtla çalışan motora sahip bir araca kıyasla elektrikli araçlar daha fazla teknolojik donanım ile tasarlanmaktadır. Elektrikli araçlar çevre dostudur, dünyaya daha az karbon salımı gerçekleştirir. (Elektriğin nasıl ve hangi kaynaktan üretildiği önemlidir. Tüm dünyada gelişen trend rüzgâr ve solar panel ile desteklenmesidir. Yani Yenilebilir Enerji kaynaklarıyla sağlamak çok önemli..)
Şöyle bir sloganın bilinmesinde fayda var: ‘En Ucuz Enerji, Tasarruf Edilen Enerjidir’ hayatımızın her alanında bilinmesinde ve uygulanmasında fayda var.
Elektrikli araçların olumsuz yönleri nelerdir?
Elektrikli araçların tamamen şarj edilmesi için gereken süre yol üstünde 30-60 dakika, evden 8-10 saate kadar varmaktadır. Şarj durumuna göre elektrikli aracın gideceği yol mesafesi değişiklik göstermektedir. Acil durumlarda yetersiz şarj seviyesi kişinin zor durumda kalmasına yol açabilir. Fosil yakıtlarla çalışan araçlara kıyasla elektrikli araçlar daha yüksek fiyatlar karşılığında satılmaktadır. Türkiye’de satış ağının ve teknolojik olanakların yetersiz olması sebebiyle elektrikli araçların bakım ve onarımı hususunda sorunlar ortaya çıkmaktadır.
Sonuç
Tüm bu bilgiler doğrultusunda söyleyebiliriz ki elektrikli araçların gelişimi için teknolojik araştırmalar, yaygınlaştırılması için de teşvikler devam ediyor. Dünya hızla tüm yollarda elektrikli araçlar olması yolunda çalışmalarını sürdürüyor. Bunun için gerekli altyapıları oluşturmak ve artan elektrik ihtiyacını karşılayabilmek adına alışılagelmiş yenilenebilir enerji kaynaklarının yanı sıra yeni nesil enerji kaynaklarının (örn: biyokütle) daha etkin kullanılması hayati önem taşıyor.
Şimdilik her ne kadar elektrikli araç sahibi olmanın dezavantajları var gibi görünse de önümüzdeki yıllarda bu dezavantajlar da ortadan kalkacak ve mevcut içten yanmalı motor kullanan araçların yerini alacak gibi görünüyor.
Kaynak: Sanayi Gazetesi