By | 26 Haziran 2018

Elektrikli araçların gündeme gelmesinden bu yana hep duyduğumuz bir klişe var, o da şu: “Elektrikli araçlar egzoz emisyonu yapmazlar ve çevreyi kirletmezler. Yani elektrikli araçlar doğa dostu araçlardır.” Hatta araç sınıflandırmalarında “sıfır emisyonlu araç” gibi abartılı isimler takıldığı da oluyor. Bu yüzden bu yazımda elektrikli araçların sıfır emisyonlu olmadığını anlatacak ve fosil yakıtlı araçlara kıyasla ne kadar karbondioksit (CO2) yaydığını detaylı olarak anlatacağım. Bu yazımda şu soruların cevaplarını bulacaksınız:

  • Elektrikli araçlar neden sıfır emisyonlu değildir?
  • Elektrikli araçlar ne kadar karbondioksit salınımına sebep olmaktadır?
  • Sıfır emisyonlu araç üretmek mümkün müdür?
  • Enerjisini fosil yakıtlardan karşılayan ülkeler için elektrikli araç kullanımı avantajlı mıdır?
  • Konvansiyonel araçların elektrikli araçlar ile aynı karbondioksit salınımına sahip olması için yakıt tüketimi ne olmalıdır?

Elektrikli araçlar neden sıfır emisyonlu değildir?

Elektrikli araçlar sıfır emisyonlu değildir çünkü onları şarz ederken kullandığımız elektrik üretilirken fosil yakıtlar kullanılmaktadır. Bunu detaylandırmak için enerji üretim yöntemlerine bakmakta fayda vardır.

Her bir elektrik üretim yöntemi kullandığı kaynağa bağlı olarak farklı atıklar ortaya çıkarmaktadır. Klasik yöntemlerden başlıcaları şöyledir:

  • Termik Santral
  • Hidroelektrik Santrali
  • Nükleer Santral

Burada termik santral fosil yakıt tüketerek enerji ürettiği için karbondioksit salınımına sebep olmaktadır. Hidroelektrik santrali ve nükleer santral ise karbondioksit emisyonu bakımından daha temizdir. Fakat ülkelerin elektrik üretim yöntemleri farklı olduğundan birim kWh enerji üretimi için ortaya çıkan karbondioksit miktarı da değişmektedir. Birçok ülke enerji üretirken karbondioksit salınımına sebep olan sistemler (yakıtlar) kullandığından dolayı elektrikli araçlar sıfır emisyonlu olamamaktadır.

Bu noktada parantez açıp eklemek gerekir ki artık gelişmiş ülkeler nükleer santral ile enerji üretmeyi tercih etmektedir. Bu konuda en iyi örnek elektrik ihtiyacının %75’ini nükleer enerjiden karşılayan Fransa’dır.

Diğer bir örnek hidroelektrik santralidir (HES). HES’ler karbondioksit salınımına sebep olmamaktadır fakat her coğrafyanın müsaade ettiği maksimum hidroelektrik enerji kapasitesi vardır. Bu yüzden HES’ler her zaman ülkelerin tüm enerji ihtiyacını karşılayamamakta ve termik santral gibi alternatifler kullanılmaktadır. HES’lerin mevsim bazlı olarak enerji kapasitelerinin değişiyor olması da diğer kaynakların kullanılmasını gerektiren diğer bir konudur.

Yenilenebilir kaynaklardan enerji üretim yöntemlerinden başlıcaları şöyledir:

  • Dalga Enerjisi
  • Rüzgar Enerjisi
  • Güneş Enerjisi
  • Jeotermal Enerjisi

Yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji üretimine baktığımızda karbondioksit salınımının sıfır olduğu enerji üretim yöntemleri olduğunu görürüz. Ancak yenilenebilir enerji kaynaklarının dezavantajı özgül maliyetinin yüksek özgül gücünün düşük olmasıdır. Yani kurulum maliyetleri yüksek olmasına rağmen daha düşük özgül güce sahiptirler. Bu da yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımında bir dezavantaj olarak karşımıza çıkmaktadır.

Peki elektrikli araçlar ne kadar karbondioksit salınımına sebep olmaktadır?

Araçların yaydığı karbondioksit miktarına bakılırken 3 aşama dikkate alınmaktadır:

  1. Üretimi sırasında ortaya çıkan karbondioksit
  2. Kullanımı sırasında ortaya çıkan karbondioksit
  3. Geri dönüşüm sürecinde ortaya çıkan karbondioksit

Bu aşamalar dikkate alındığında elektrikli araçların içten yanmalı motora sahip araçlara (konvansiyonel araç) kıyasla ne kadar emisyon yaydığına dair farklı araştırmalar yapılmıştır. Burada kaynak vererek kısaca açıklayacağım:

  1. Elektrikli Araç-Dizel Araç: Elektrikli araçlar dizel araçlara kıyasla %50 oranında daha az karbondioksit salınımına sebep olduğu belirtilmiştir. [1]
  2. Elektrikli Araç-Benzinli Araç: Burada bahsedilen ise yine aynı şekilde elektrikli araçların benzinli araçlara kıyasla %50 oranında daha az karbondioksit salınımına sebep olduğu belirtilmiştir. [2]

Aşağıdaki videoda ise aynı boyutlardaki bir elektrikli aracın ve benzinli aracın yukarıda bahsedilen 3 aşamada hangi oranlarda karbondioksit salınımına sebep olduğu anlatılmaktadır:

Görüldüğü gibi elektrikli araçlar, sanıldığının aksine, sıfır emisyon yayan ulaşım araçları değillerdir. Bunun sebebi ise, bi önceki başlıkta bahsedildiği üzere, elektriği üretim yöntemidir.

Sıfır Emisyonlu Araç Üretmek Mümkün Müdür?

Bu sorunun cevabı, yukarıdaki 3 aşamayı düşünürsek hayırdır. Fakat aracın kullanım ömrü boyunca ortaya çıkaracağı karbondioksiti sıfıra indirmek mümkündür. Şöyle ki alternatif enerji üretim yöntemleriyle (güneş enerjisi, jeotermal enerji, rüzgar enerjisi, dalga enerjisi vs) elektrik üretimi sağlanabiliyorsa Sıfır Emisyonlu Araçtan bahsedilebilir.

Enerjisini fosil yakıtlardan karşılayan ülkeler için elektrikli araç kullanımı avantajlı mıdır?

Bence bu sorunun cevabı evettir. Sebebi ise şudur: Bir ülke tüm enerjisini fosil yakıtlardan elde etse bile elektrikli araçlarla birlikte ihtiyaç duyulan enerji miktarı azalacaktır. Bunun sebebi ise ısı makinalarının verimleriyle ilgilidir. Şöyle ki bir benzinli motor maksimum %36 civarında verimle çalışırken normal kullanımda bu yarıya inip %18’e düşmektedir. Dizel motorda ise %40 olan maksimum verim gerçek araç kullanım koşullarında %20 civarına düşmektedir. Yani konvansiyonel araçlarda motoru maksimum verimde çalıştırmak mümkün olmamaktadır. Ancak termik santral gibi büyük ısı makinalarının kullanıldığı sistemlerde sistem verimi sabit olup içten yanmalı motorlara göre daha yüksektir. Rakamlar üzerinden konuşmak gerekirse Kombine Rankine Çevrimi kullanan termik santrallerin ısıl verimleri %55 civarlarına kadar çıkabilmektedir ve kullanımı esnasında içten yanmalı motor kadar verim düşüşü olmamaktadır. Sonuç olarak içten yanmalı motorlarda %20 civarlarındaki verimle kullanacak olduğunuz yakıtı %55 verimde kullanıp daha sonra elektrikli araçlarda kullanmak totalde daha verimlidir. (Burada enerji aktarımındaki kayıplar, batarya şarz/deşarz kayıpları, araç verimsizlikleri gibi etkenler de önemlidir, bunları detaylı olarak hesaplamak gerekiyor.) Yakıttan yapılan tasarrufun yanısıra, özellikle kalabalık bölgelerde, daha temiz havasahası elde etmek mümkündür.

Konvansiyonel Araçların Elektrikli Araçlar ile Aynı Karbondioksit Salınımına Sahip Olması İçin Yakıt Tüketimi Ne Olmalıdır?

Bu sorunun yanıtını bir infografikle açıklayabilirim. Aşağıdaki grafikte EPA (Environmental Protection Agency)’nın yaptığı çalışma gösterilmektedir. Amerika için yapılan çalışmada benzinli bir aracın elektrikli araçla aynı karbondioksit salınımı seviyesine ulaşabilmesi için 1 galon yakıtla kaç mil yol gitmesi gerektiğini göstermektedir. Buradaki mesafe kombine yakıt tüketimi olarak hesaplanmıştır ve bölgeye göre değişiklik göstermektedir.

Resmin alındığı kaynak [3]

Gelecekte Elektrikli Araçlar ve Konvansiyonel Araçlar

Her ne kadar elektrikli araçlar karbondioksit oluşumunu %100 engellemese de şu anki durumda bile yarı yarıya azalma sağlamaktadır ki bu ciddi bir oran. Ancak, tüm değişimlerde olduğu gibi, tamamen elektrikli araçlara geçmek zaman isteyen bir süreçtir. Bu süreci hızlandırmak için hibrit araç gibi çözümler de üretilmektedir. Batarya teknolojisinin ucuzlaşması, elektrikli araç üretim yöntemlerinin iyileştirilmesi vb gelişmeler otomotivdeki elektrikleşme sürecini hızlanmaktadır.

Yazıma son verirken yine bir grafik göstermek istiyorum. Grafikte yıllara bağlı olarak elektrikli araçların sebep olduğu karbondioksit salınımının nasıl değiştiği gösterilmektedir. Grafikten de anlaşıldığı üzere karbondioksit salınımı azalış göstermektedir:

Resim kaynağı [4]

Yararlanılan Kaynaklar:

[1] https://www.theguardian.com/environment/2017/oct/25/electric-cars-emit-50-less-greenhouse-gas-than-diesel-study-finds

[2] https://www.ucsusa.org/clean-vehicles/electric-vehicles/life-cycle-ev-emissions#.Wrln8i7wbIV

[3] https://www.ucsusa.org/clean-vehicles/electric-vehicles/life-cycle-ev-emissions#.Wrl6xC7wbIV

[4] https://www.drax.com/technology/electric-vehicles-actually-reduce-carbon-emissions/

 

4 Replies to “Elektrikli Araçlar Gerçekten Sıfır Emisyonlu Mudur?”

  1. Samet

    Elektrikli araçların gelecekte hayatımıza gireceği aşikar. Konvansiyonel motorlu araçlar iler karşılaştırmalı olarak emisyona olan etkilerin incelenmesi faydalı olmuş.

    Reply
  2. Fatih

    Oldukça faydalı bir araştırma olmuş kaleminize sağlık. Bataryaların geri dönüşümü ile ilgili bir yazınızı da bekliyorum Adem Bey. Elektrik Motorları tamam, peki ya bataryalar? Onların bir ömrü olacaktır ve bu ömür dolunca nasıl bir yöntem izleniyor/izlenecek?

    Reply
    1. admin Post author

      Teşekkürler olumlu yorumunuz için.
      Bu konudan önce yazmak istediğim birkaç konu var elektrikli araçlarla ilgili. Sonrasında bu konuda yazılabilir ; öneriniz için teşekkür ederim.

      Reply
  3. Pingback: Elektrikli Motor ile İçten Yanmalı Motor Karakteristiklerinin Karşılaştırılması – Otomotiv Laboratuvarı

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir