Site İçi Arama

analiz-ve-raporlar

Ulaşım Araçlarında Alüminyum Hava Pilleri Kullanılırsa, Kazancımız Ne Olur?

1960’lı yıllardan beri alüminyum pil teknolojisi üzerinde çalışan bilim insanları bugünlerde bu konuda oldukça ilginç aşamaya gelmiş durumdalar. Alüminyum hava pilleri dedikleri bu yeni teknolojinin günümüzde kullandığımız lityum iyon (Li-ion) pillerden kimi bakımdan avantajları, kimi bakımdan da dezavantajları var.

Daha geçenlerde yazmıştım Hindistan’ı, Hindistan teknoloji konusunda oldukça ilginç gelişmeler üzerinde çalışıyor gerçekten. 

Bizim Hindistan ile ilişkilerimizi geliştirmemizde de fayda olduğunu belirtmiştim.

Gelin bugün biraz bu yeni teknolojik gelişmeler üzerine sizinle bir yolculuğa çıkalım.

***

Elektrikli otomobiller üzerine daha önce birtakım yazılar kaleme almıştım. 

Doğrusunu isterseniz bugünün pil teknolojisi ile elektrikli otomobiller halen daha oldukça çok sorunlar içeriyor. Fosil yakıtlara nazaran daha düşük menzile sahipler ve enerji seviyeleri belli bir süre sonra düşüyor. Ayrıca pilin şarj süresi de halen daha çözülmesi gereken sorunlardan biri.

O yüzden benim yakıt hidrojenli otomobillere daha yakın durduğumu hatırlıyor olabilirsiniz. 

Hatta basınçlı hava ile çalışan otomobiller üzerine de daha önce bir yazı yazmıştım. Basınçlı hava ile çalışan otomobiller de elektrikli otomobillere nazaran çok daha ekonomik gibi geliyor bana. Hiç olmazsa hava bedava. Yolda kalsanız elektrik ile çalışan basit bir kompresör ile depoyu belli bir basınca kadar kendi başınıza doldurmanız mümkün.

Gerçi ben yakıt hidrojen ile çalışan araçların başka bir sürü avantajı olduğu için geleceğin teknolojisi olacağı görüşündeyim. Halen daha bu fikrimden geri adım atmış değilim.

***

Ancak bugün pil teknolojisindeki bazı yeni gelişmelerden bahsetmek istiyorum. Her türlü alternatif üzerinde fikrimiz olsun ki, eğer bir seçim yapacaksak doğru seçimi yapabilelim.

Evet, 1960’lı yıllardan beri alüminyum pil teknolojisi üzerinde çalışan bilim insanları bugünlerde bu konuda oldukça ilginç aşamaya gelmiş durumdalar.

Alüminyum hava pilleri dedikleri bu yeni teknolojinin günümüzde kullandığımız lityum iyon (Li-ion) pillerden kimi bakımdan avantajları, kimi bakımdan da dezavantajları var.

Avantajlarını saymaya başlayacak olursak:

Öncelikle bu alüminyum hava pillerinin enerji kapasitesinin lityum iyon pillere nazaran neredeyse üç kat daha fazla olduğunu ilk sırada sayabiliriz. 

Bu avantaj alüminyum hava pili kullanarak elektrikli bir araç ile neredeyse 1800 km yol gidebileceğiz demek olduğu için oldukça heyecan verici geliyor insana.

Bunun yanında alüminyum hava pilleri lityum iyon pillere nazaran daha küçük boyutlarda da yeterli oluyorlar. Yani şu anda fosil yakıtlı araçlarda kullandığımız akülerden birkaç kat büyüklükte bir alüminyum hava pili araç için yeterli oluyor diyebilirim. 

Bu da oldukça iyi bir avantaj. Aracın ağırlığı çok daha büyük boyutlarda yapılması gereken lityum iyon pillere göre azaldığı için ağırlıktan kaynaklanan ilave güç ihtiyacı da ortadan kalkmış oluyor. Lityum alüminyumdan daha hafif bir metal olsa da pil teknolojisinde kullanılan diğer ağırlıklar alüminyum pilleri ağırlık yönünden de avantajlı konuma getiriyor.

Ayrıca alüminyum hava pillerinin üretimi de oldukça ucuza geliyor, çünkü alüminyum dünyamızda oldukça çok bulunan bir metal ve market fiyatı da bu yüzden oldukça düşük. Kilosu 2.2 $ civarında.

Lityum ise dünyada her yerde çıkan bir metal değil. Fiyatı da oldukça pahalı. Kilosu 28 $ civarında.

Ayrıca alüminyumun geri dönüşümü de oldukça kolay. Alüminyumun erime sıcaklığı 660°C.  Gerçi lityumun erime sıcaklığı alüminyumdan bile düşük, 180°C. Yine de alüminyum hava pillerinin geri dönüşümünün çok daha kolay olduğu söyleniyor.

Lityum iyon pillerinin son bir dezavantajı da kullanımı sırasında ısınıyor olmaları. Bu ısı seviyesi kontrol edilmediğinde ise lityum iyon pillerin patlamaları bile söz konusu olabiliyor.

***

Buraya kadar alüminyum hava pillerinin lityum iyon pillere nazaran avantajlı yönlerine göz attık.

Şimdi de gelin alüminyum hava pillerinin dezavantajlarına bir göz atalım.

Evet, alüminyum hava pillerinin en dezavantajlı yönleri pillerin çok çabuk kullanım dışı kalmaları, kimyasal olarak çabuk bozulmaları. 

Bu dezavantajları ise pillerin tekrar şarj edilmelerine engel oluyor deniyor.

Yani alüminyum hava pilleri kullan at cinsi piller.

Bu da olaya başka bir açıdan, pazarlama açısından bakılmasına sebep oluyor.

Her ne kadar ucuz malzemelerden yapılıyor olsa da, bir şeyin fiyatının ucuz alabilmesi için yeterince çok üretilmesi ve talebe göre en azından sürümden kazanılması gerekiyor.

Bunun yanında pillerin içinde kullanılan sıvı kimyasalın alüminyumu durduk yerde yıpratması ve gece araç garajda beklerken bile pilin tükenmesi bir başka dezavantaj.

Bu sorunu çözmek için bilim insanları özel bir pompa ile sıvının araç çalışmadığı zamanlarda pil haznesinden boşaltmayı düşünmüşler. Ancak bu işlemi yapan pompanın da sıvının kimyasal etkilerinden etkilenerek kısa sürede bozulması halen daha üreticileri düşündüren bir sorun olarak bu pillerin kullanımı konusunda bir engel gibi görünüyor deniyor.

Bunun dışında alüminyum çok ucuz bir metal olsa da, bu pil teknolojisinde az miktarda da olsa gümüş gibi pahalı metaller de kullanılmak zorunda ve bu yüzden kullan at amaçlı üretim için pillerin fiyatlarının halen daha yeterince düşürülemediği söyleniyor.

***

Pilin kimyasal çalışma prensibine girmeyeceğim, ancak pilin adından da anlaşılacağı gibi bu piller hava yardımıyla çalışıyorlar.

Havadan alınan oksijenin pil içindeki kimyasal ile iyonize edilmesi yöntemi ile pile enerji depolanıyor ve bu işlem günümüzdeki kullan at piller gibi değil de, bu pillerin kullanımı esnasında sürekli yürütülmekte olan bir kimyasal reaksiyon olduğu için uzun süre yetecek enerji üretebiliyorlar.

Ancak yukarıda da bahsettiğim gibi bu reaksiyonu sağlayan kimyasal pil içerisindeki alüminyum plakayı belli bir süre sonra kullanım dışı bırakıyor ve alüminyum plaka artık fabrikadan çıktığı özelliğini kaybettiğinden pil de böylece kullanım dışı kalmış, yani bitmiş oluyor. 

Plakanın yıpranmasını engellemek için yukarıda da bahsettiğim gibi araç belli bir süre çalışmadığında pil içindeki sıvıyı başka bir hazneye alacak bir düzenek düşünmüşler. Böylece pilin ömrünü de oldukça uzatmışlar. Yani bu şekilde çok daha küçük boyutlarda bir pil ile lityum iyon pillerden bile üç kat fazla enerji üretmesi sağlanmış.

Kısacası havadan elde edilen oksijen ile elektrik ürettiği için bu pillere alüminyum hava pilleri deniyor.

***

Evet, yazının başında Hindistan demiştim, bu teknolojinin geliştirilmesi üzerine 1960’lı yıllardan beri çalışanlar Amerikalılar olsa da, İngiltere’den mühendis ve bir bilim insanı olan Trevor Jackson uzun yıllar bu konu üzerine çalışmış ve İngiltere’de bu konuda yatırımcılar aramış. 

Anlaşılan sonradan çalışmalarını Hindistanlı yatırımcılar ile paylaşmış. Ardından da Hindistan bu konuya el atmış ve elektrikli otomobillerde bu pillerin kullanımı üzerine şimdiden oldukça büyük yatırımlar yapmış.

Alüminyum hava pillerinin yukarıda bahsettiğim tüm bu dezavantajlarına rağmen, aracın bagaj bölgesine yerleştirilen pilin üç dakika içerisinde tek bir kişinin el kuvveti ile yenisi ile değiştirilebilmesi (içerisinde sıvı pompa ile araçtaki hazneye alındığı için kimyasal olmadan pilin ağırlığı oldukça düşük oluyor anladığım kadarıyla) yatırımcılara oldukça ilginç gelmiş olacak. 

Sürücünün bir kez daha yeni pil ile 1800 km yol gidebilecek olması gerçekten bu yatırımı yapanlar için Lityum iyon pillerin şarj süresi sorununa mantıklı bir çözüm olarak görünmüş anlaşılan ve bu konuda oldukça büyük yatırım yapmışlar.

Kim bilir, gerçekten bu çözüm elektrikli araçların pil sorununa bir son verebilir belki de? 

Bitmiş olan pil ise geri dönüşüme gönderilecek ve alüminyum plakası değiştirilerek tekrar kullanıma sunulacak. Böylece üretimi de oldukça ucuz olabilir. 

Neden olmasın, belki de geleceğin pil teknolojisi bu olacaktır, bu piller biraz daha sürüm artarsa belki de gerçekten çok daha ucuza mal olacak olabilir.

Hem sadece otomobillerde değil, daha birçok araçta pratik pil değiştirme yöntemleri geliştirilirse, kullanım alanı bulunabilir.

Yatlarda bile bence bu piller kullanılabilir. Sonuçta pazarda kullanımı yayılırsa sürümden de kazanılacağı için pil üretimi ve geri dönüşümü de ayrı iş dalı ve kazanç kaynağı olabilir.

Ancak bu konuda baştan bir standart oturtulması da gerekecektir bence.

***

Son bir söz, dikkat ediyorsanız Hindistan bile boş durmuyor. Gerek basınçlı hava ile çalışan araçlar üzerine ve gerekse bu yeni teknoloji piller üzerine durmadan kafa yoruyorlar. Sadece kafa yormakla da kalmıyorlar, girişimde de bulunuyorlar.

Biz mi? 

Biz aya dört şeritli yol yapacağız daha, bizim daha ilginç fikirlerimiz var insanlık adına.

Akşam yemeğini dünya manzarası eşliğinde yemek kadar romantik bir şey olabilir mi? Daha ne yapalım!

Teknoloji ile kalın. 

Moskova’dan herkese sevgi ve saygılarımla.

Araştırmacı Yazar Deniz BURSALIOĞLU
Araştırmacı Yazar Deniz BURSALIOĞLU
Tüm Makaleler

  • 07.09.2023
  • Süre : 4 dk
  • 1173 kez okundu

Google Ads