ELEKTRİKLİ ULAŞIM

Elektrikli Ulaşım
Küreselleşen dünya, hızla gelişen teknoloji ve artan nüfus, özellikle petrol ürünleri olmak üzere yüksek enerjili ve yenilenemeyen enerji kaynaklarının hızla tükenmesine yol açmıştır. Küresel birincil enerji tüketimi büyümesi 2017 yılında ortalama %2,2 olmuştur. Bu büyüme ortalaması son 10 yıllık dönemde yıllık %1,7’dir (IEA, 2019). Özellikle araçlar enerji tüketimi konusunda büyük paya sahiptir. Bilindiği gibi, araçların hareket üretmek için bir tahrik sistemine ihtiyacı vardır ve bu hareket genellikle iki yöntemle sağlanır. Birincisi ve en önemlisi bir içten yanmalı motor ve ikincisi de bir elektrik motorudur.
Başlangıçta araçların elektrikli motorlarla çalıştırılabileceği düşünülmesine rağmen, rota tamamen içten yanmalı motorlara çevrilmiştir. Bunun başlıca temel nedenleri, yarı iletken teknolojisinin ihtiyacı karşılayabilecek düzeyde olmaması, düşük pil kapasitesi ve mevcut olmayan şarj istasyonlarıdır. Fakat içten yanmalı motorlar, daha karmaşık sistemlere sahiptirler. Ayrıca, içten yanmalı motorların kullanılması, uzun vadede tüm insanlık ve dünyanın ekolojik dengesi için daha fazla soruna yol açmaya devam etmektedir (IEA, 2019).
İçten yanmalı motorların verimleri oldukça düşüktür ve insan sağlığı ve çevre için de zararlı gaz emisyonlarına (özellikle sera gazı emisyonları) neden olmaktadır (Khan ve Bohnsack, 2020). Çünkü sadece 1 litre dizel yakıt yakmak, atmosfere yayılan 2,7 kilogram sera gazı emisyonuna eşit olması demektir. Ayrıca, içten yanmalı motorlu araçlar yüksek titreşimde çalışmaktadır ve aslında yüksek gürültü kaynaklarıdır. Bunun yanında, sürekli olarak azalan ve sınırlı rezervlere ve özellikle Türkiye gibi ülkeler için fosil yakıtların taşınması ve dolar kuruna bağlı olarak fiyat artışlarına sahip olması da bir diğer olumsuz etkendir. Bu nedenlerle, neredeyse tüm otomobil endüstrisi tekrar elektrikli ve hibrid araçlara yönelmiştir (Luin ve diğ, 2019). Buna paralel olarak, atılacak en büyük adım kuşkusuz, fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için içten yanmalı motorların yerini alabilecek yeni ve yenilenebilir bir enerji kaynağı ile mümkündür. Bunun nedeni, mevcut araçlara güç sağlamak için gereken enerjinin yaklaşık %95 oranında petrolden elde edilmesidir (BP, 2020).
Tarihsel gelişimi 19. yüzyılda başlayan elektrikli araçlar (EA), günümüzde özellikle, içten yanmalı motorların (İYM) sebep olduğu sera gazlarının ve hava kirliliğinin artmasıyla popüler hale gelmiştir. Farklı EA türleri üzerine yapılan çalışmalar her geçen gün hızla artmaktadır. Mevcut şartlarda kullanılan EA çeşitleri üç ana grupta toplanabilir. Genellikle akla ilk gelen enerjisini tamamen batarya grubundan sağlayan Tümü Elektrikli Araçlar (TEA) olarak adlandırılan EA’lar gelmektedir. Son zamanlarda batarya teknolojisindeki gelişmelerin artmasıyla TEA’lara olan ilgi giderek artmaktadır. Fakat hem İYM’yi hem de elektrik motorunu aracın tahrik sisteminde birlikte kullanan Hibrit Elektrikli Araçlar (HEA) günümüzde en yaygın kullanılan EA’lar sınıfındadır. Diğer EA türü ise hidrojen enerjisi ile çalışan Yakıt Hücreli
Elektrikli Araçlar (YHEA) olarak literatürde yer almaktadır (Ehsani ve diğ. 2009). Söz konusu EA türlerinin dışında, güneşten enerjisini sağlayan, doğrudan elektrik hatlarından enerjisini sağlayan, volan veya ultrakapasitör gruplarından enerjisini sağlayan kısıtlı uygulama alanlarında kullanılan EA türleri de mevcuttur (Westbrook, 2001). Çalışma şekillerine göre klasik, hibrit ve tümü elektrikli araçlar şeklinde gruplandırılabilir.
EV teknolojisi, otomotiv sanayinde yaşanan gelişmelere paralel olarak temiz enerji kaynağı ve enerji verimliliği üzerine yapılan çalışmalardan dolayı hızlanmıştır. Özellikle petrol kaynaklarının tükenme noktasına gelmesi ve artan çevresel kaygılar, araçlar için alternatif tahrik sistemlerinin gerekliliğini arttırmıştır. Elektrikli araçlar fosil yakıtlı araçlara göre kısa sürede hızlanma, tüketim maliyeti, enerji verimliliği, enerji geri kazanımı, basit mekanik tahrik, sessiz çalışma ve gürültü kirliliğinin azaltılması gibi avantajları da sunmaktadırlar. Enerji kullanım miktarını en aza indirmek ve enerji verimliliğini en üst düzeye çıkartmanın yolu EA’lar olduğu görülmektedir. Menzil söz konusu olduğunda İYM ön plana çıksa da verimsiz çalışması nedeniyle gelecekte tercih sebebi olmaktan da çıkacaktır. Özellikle batarya teknolojisinin gelişmesiyle EA’lar için problem olan menzil konusu da aşılacaktır. Bu yüzden birçok büyük marka tarafından fosil yakıtlı araçlardan, elektrikli araçlara geçişin hızlandırıldığı görülmektedir. Türkiye de bu geçişte hamlesini yaparak yerli ve milli elektrikli araçlarını yakın gelecekte seri olarak üretmeyi hedeflemektedir.
Çeşitli araştırmalarda, tüketicilerin elektrikli taşıtlara henüz tam olarak kucak açmamalarının en büyük nedeninin maliyet ve yeni teknolojinin güvenilirliği olduğu sonucuna varılmıştır. Taşıt menzili ve batarya ömrü beklentisi, şarj etme imkanı, vergiler ve bakım dahil olmak üzere bu taşıtlara sahip olma maliyetleri ile ilgili endişeler de sorun olmaya devam etmektedir.
Elektrikli taşıt kullanımındaki yükseliş şehir merkezlerinde ve önemli ulaşım koridorlarında sera gazı emisyonlarının düşmesine ve hava kalitesinin iyileşmesine yol açacak. Fakat otomobilleri çalıştırmaya yönelik elektrik talebindeki artış, enerji sağlayıcıları için farklı türde bir zorluk oluşturacak. Bir AÇA analizi, 2050 itibariyle elektrikli taşıt kullanımı %80’e ulaşırsa, bu durumun otomobilleri şarj etmek için ilave 150 gigavat elektrik gerektireceğini öne sürüyor. Avrupa’da elektrikli taşıtların 2014 yılında %0,03 olan toplam elektrik tüketimi 2050’de yaklaşık olarak %9,5’e yükselecektir.
Kullanılan elektrik kaynağına bağlı olarak, iklim ve hava kalitesi üzerindeki olumlu etkiler, ilgili enerji sektöründen gelen ilave emisyonlarla sıfırlanacaktır. Bu ekstra enerji talebi kömürle çalışan santrallerden karşılandığı takdirde, emisyon artışları daha belirgin olacaktır. Bazı bölgelerde enerji üretiminde artan kömür kullanımı ilave kükürt dioksit emisyonlarına yol açabilir. Fakat genel olarak kaçınılacak karayolu ulaşımı kaynaklı karbondioksit, azot oksit ve parçacıklı madde emisyonlarının, AB seviyesinde elektrik üretimi nedeniyle yükselen emisyonlardan ağır basacağı tahmin ediliyor.