ABD’de geliştirilen entegre hidrojen sistemi, yakıt ve soğutma işlevini bir arada sunarak sıfır emisyonlu uçuş teknolojilerinde yeni bir çağın kapısını aralıyor.
ABD’nin Florida eyaletindeki FAMU-FSU College of Engineering‘den araştırmacılar, sıvı hidrojenin uçaklarda sadece yakıt değil, aynı zamanda soğutma ortamı olarak da kullanıldığı entegre bir sistem tasarladı. Bu sistem, 100 yolcu kapasiteli hibrit-elektrikli bir uçak için geliştirildi ve NASA’nın Entegre Sıfır Emisyonlu Havacılık (IZEA – Integrated Zero-Emission Aviation) programının bir parçası olarak yürütülüyor.
Florida’daki FAMU-FSU College of Engineering tarafından geliştirilen çözümde, hidrojen hem yakıt hücrelerine hem de türbin destekli süperiletken jeneratörlere enerji sağlarken, uçaktaki motorlar, kablolar ve elektronik bileşenlerden kaynaklanan atık ısıyı da emerek sistemin tamamını soğutabiliyor. Böylece hem enerji hem de ısı yönetimi aynı altyapıda çözümleniyor.
Pompasız tasarımda basınç kontrolüyle hidrojen akışı sağlanıyor
Sıvı hidrojenin uçak içinde güvenli şekilde dolaşımı genellikle pompa sistemleriyle sağlanırken, bu yeni tasarımda pompaya hiç yer verilmemiş. Bunun yerine tank içi basınç kontrollü bir akış yöntemi tercih edilmiş. Sensörler sayesinde uçuşun farklı evrelerindeki enerji ihtiyacına göre tank basıncı dinamik biçimde ayarlanabiliyor.
Simülasyon sonuçları, çözümün saniyede 0.25 kilogram hidrojen aktarabildiğini ve kalkış gibi yüksek enerji talebi olan anlarda 16.2 megawatt güç sağlayabildiğini gösteriyor. Bu değerler, ticari hava taşımacılığında sıfır emisyonlu uçaklar için gerçekçi bir çözüm sunabileceğini ortaya koyuyor.
Yeni hesaplama yöntemiyle sistem verimliliği yüzde 62’ye ulaştı
Araştırmacılar, yaklaşımın verimliliğini ölçmek için “gravimetrik endeks” adını verdikleri yeni bir oran geliştirdi. Bu oran, toplam sistem ağırlığı içinde kullanılabilir hidrojenin oranını ifade ediyor. Tasarımda yapılan optimizasyonlar sayesinde bu oran %62’ye yükseltildi. Başka bir deyişle, çözümün her 100 kilogramının 62 kilogramı doğrudan enerji sağlayan hidrojen.
Bu yüksek oran, uçaklarda hem menzil hem de yakıt verimliliği açısından önemli avantajlar sunuyor. Ayrıca entegre yapı sayesinde ilave soğutma sistemlerine ihtiyaç kalmıyor ve toplam sistem ağırlığı azaltılmış oluyor. Bu değer, geleneksel sistemlere kıyasla kayda değer bir artış anlamına geliyor.
Sonraki adım: Prototip üretimi ve saha testleri
Şu ana kadar dijital ortamda simülasyonlarla test edilen tasarımın, bir sonraki aşamasında fiziksel bir prototipi üretilecek. Prototip, Florida State University bünyesindeki İleri Güç Sistemleri Merkezi’nde test edilecek.
Proje yalnızca Florida’daki araştırmacılarla sınırlı değil; Georgia Institute of Technology, Illinois Institute of Technology, University of Tennessee ve University at Buffalo‘dan da mühendisler sürece katkı sağlıyor. Tüm bu işbirlikleri, ABD’nin sıfır karbon hedefli hava taşımacılığında liderliğini güçlendirmeyi amaçlıyor.
Havacılıkta dönüşümün eşiğinde
ABD’de geliştirilen bu sistem, hidrojenin havacılıkta sadece yakıt olarak değil, aynı zamanda entegre bir soğutma aracı olarak kullanılabileceğini göstererek oyunun kurallarını değiştirme potansiyeline sahip. Enerji yoğunluğu yüksek, karbon salımı sıfır olan hidrojenin bu şekilde değerlendirilmesi, çevreci uçuşların önünü açabilir.
Test aşamasından başarıyla geçilmesi halinde, bu tür sistemlerin ticari uçaklara entegre edilmesi sadece teknik bir yenilik değil, aynı zamanda çevresel sürdürülebilirlik açısından da büyük bir adım olacak.
Hidrojen teknolojisinin havacılıkta dönüştürücü etkisi
ABD’li mühendisler tarafından geliştirilen bu entegre sistem, sıvı hidrojenin hem yakıt hem de soğutucu olarak kullanılabildiği bütüncül bir yaklaşımı temsil ediyor. Pompasız tasarım, sistem düzeyinde optimizasyon ve yüksek verimliliğiyle, sıfır emisyonlu havacılık hedeflerine ulaşmada önemli bir eşik sunuyor. Prototip testlerinin başarıyla tamamlanması durumunda, bu teknoloji sadece çevreci uçuşların değil, aynı zamanda daha hafif, daha güvenli ve enerji verimliliği yüksek uçakların önünü açabilir. Önümüzdeki yıllarda bu tür sistemlerin ticari havacılıkta standart haline gelmesi, sektörün karbon nötr geleceğine geçişinde kritik rol oynayabilir.
İlgili Makaleler
- Hidrojenle çalışan uçak, kesintisiz dünya turuna çıkacak
- İsviçreli bilim insanları, yeşil havacılık için güçlü hidrojen motoru geliştiriyor
- Airbus ilk sıfır emisyonlu uçağı 2035’de uçurmayı planlıyor
- IATA, 2050 net sıfır karbon emisyonu yol haritasını açıkladı
- Elektrikli uçaklar için hedef 2035
© 2025 Yeşil Haber