Enerji verimliliği, mevcut enerji kaynaklarını daha etkin şekilde kullanarak hem ekonomik hem de çevresel faydalar sağlayan bir kavramdır. Doğal kaynakları koruyarak çevreye verilen zararı minimuma indirir, dışa bağımlılığı azaltır ve kurumların ekonomik yükünü hafifletir. Yenilenebilir hammadde ihtiyacını kendi kendine karşılamasıyla da ekonomik rahatlama sağlar. Aynı zamanda yeni teknolojilerin geliştirilmesini veya mevcut teknolojilerin yaygınlaşmasını teşvik ederek temiz ve daha verimli enerji kaynaklarına geçişi hızlandırır.
Güneş Arabamız Enerji Depoluyor.
8-14 Ocak Enerji Verimliliği Haftası, enerji tasarrufu ve verimliliği konusunda toplumun tüm kesimlerini bilinçlendirmek için eşsiz bir fırsat sunar. Bu hafta vesilesiyle bireyler, günlük hayattaki alışkanlıklarını gözden geçirerek daha bilinçli tüketim davranışları sergileyebilir ve çevrelerine örnek olarak farkındalık yaratabilir. Kurumlar ise enerji verimliliği konusundaki uygulamalarıyla hem maliyetlerini düşürebilir hem de duyarlı bir kurum imajı oluşturarak müşteri memnuniyetlerini artırabilir. Tüm bunlara ek olarak, sürdürülebilir bir geleceğe katkı sağlamak için üzerlerine düşen görevleri yerine getirirler. Enerji verimliliği yalnızca bir hafta boyunca değil, yılın diğer günlerinde de devam ettirilmesi gereken bir farkındalık sürecidir.
GüneŞ EnerJIsinin Önemi
Fosil yakıtların kullanımıyla atmosfere salınan karbondioksit gibi sera gazları, küresel ısınmaya ve iklim değişikliğine neden olmaktadır. Güneş enerjisi, tükenmeyen ve atmosferi kirletmeyen bir kaynak olduğu için temiz ve güvenilir bir alternatif sunar. Aynı zamanda gelecek nesillere sürdürülebilir bir dünya bırakmamız konusunda da bir çözüm önerir.
Güneş enerjisi sayesinde dünyanın yıllık enerji ihtiyacının 20.000 katından fazla olan yaklaşık 170000 watt enerji üretilebilir. Bu enerji güvenlidir ve karbon emisyonuna yol açmaz.
Bilim ve teknoloji ilerledikçe, nükleer füzyon gibi yenilenebilir enerji kaynakları arasında daha fazla seçenek görebiliriz. Ama güneş enerjisi maliyetinin düşük oluşu, kaynak bağımlılığı olmayışı, bakımının ve işletiminin kolay oluşu sebebiyle her zaman kullanılabilir seçenekler arasında olacaktır . Gelecekte teknolojik olarak malzeme biliminin gelişmesiyle bakım ve işletme kolaylığının artacağı, maliyetlerin düşeceği ve günej enerjisinin kullanılmasının artacağı beklenebilir.
İTÜ ZES Güneş Arabası Ekibi, 2004 yılından bu yana sürdürülebilir enerji kaynaklarının önemini fark ederek ulusal ve uluslararası platformlarda farkındalık yaratmaktadır. Enerjisini tamamen güneşten alan ekip, teknolojinin sınırlarını zorlayarak çalışmalarını sürdürülebilirlik bilinciyle devam ettirmekte ve çevre dostu çözümler sunmayı hedeflemektedir.
KARŞILAŞTIRMALAR
Karbon Emisyonu
Karbon emisyonu açısından değerlendirildiğinde, içten yanmalı araçların üretim ve kullanım süreçlerindeki karbon salınımları güneş arabalarına göre yaklaşık 7 kat daha fazladır. 1 litre benzin yaklaşık 0.74 kg olup, içten yanmalı bir araç 100 kilometrede 11 kg karbondioksit salınımı yapar. Üretim süreçlerinde ise yaklaşık 7 ton karbon emisyonuna sebep olur. Elektrikli araçların bataryalarında genellikle lityum-iyon piller kullanılır ve 40 kWh kapasiteli bir batarya üretimi 6-8 ton karbondioksit emisyonuna neden olur. ARIBA ZES XE’nin 5.5 kWh kapasiteli bataryasının üretiminde ise bu değer yalnızca 0.825-1.1 ton arasında kalmaktadır
Güneş arabalarının egzoz karbon emisyonu, fosil yakıtlı ve elektrikli arabalardan farklı olarak sıfırdır. Çalışırken atmosfere zarar vermez ve yenilenebilir enerji kullanarak maliyetleri düşürür.
Otonom aracımızın 1 kWh batarya kapasitesi vardır. 1kWh Li-ion bir bataryanın ürettiği CO2 miktarı yaklaşık 2.5 tondur. Eğer batarya yenilenebilir (güneş ve rüzgar) enerji kaynakları kullanılarak şarj ediliyorsa, bu durum da CO2 emisyonunu neredeyse sıfıra indirir. 100 km menzili tamamlamak için yaklaşık 18 kWh enerji gereklidir. İçten yanmalı motor kullanan bir otonom araç, aynı mesafeyi tamamlamak için yaklaşık 6 litre benzin kullanır bu da 53.4 kWh enerjiye eşittir. Ek olarak, kullandığımız rejeneratif fren sistemi, enerji kaybını azaltırken içten yanmalı motorlu araçta böyle bir durum gerçekleşmez.
Ekonomik
İçten yanmalı bir araç 100 kilometrede 6-7 litre yakıt (53.4 kWh) tüketirken, elektrikli araçlar 18 kWh enerji harcar. Güneş arabaları ise tamamen güneş enerjisiyle çalışarak yakıt maliyetini sıfıra indirir. 2024 iESC’de ARIBA ZES XE, 924 kilometrelik mesafeyi yalnızca 10 kWh enerji harcayarak tamamlamıştır. Aynı mesafe için içten yanmalı bir araç 61 litre (2763 TL) yakıt tüketirken, elektrikli araçlar şarj tipine bağlı olarak 435-1514 TL arasında bir maliyete neden olmaktadır.
Enerji Verimliliğine Dikkat Çeken iESC 2024'de Ekibimiz
Enerji
Güneş arabamızda LG MJ1 pil türünü kullanıyoruz. LG MJ1 NMC kimyasına sahip bir lityum iyon pildir. Yüksek enerji yoğunluğuna sahip olması sebebiyle hem enerji kapasitemiz artarken hem de aracımızın toplam ağırlığını düşürmüş oluyoruz. 3500 mAh kapasiteye sahip olan bu pil, 1 saat gibi kısa bir sürede tamamen şarj olabilme özelliğine sahip ve bu sayede katıldığımız yarışlarda veya normal bir sürüşte bataryamızı hızlıca şarj edip sürüşümüze devam edebiliyoruz.
Güneş arabaları, hafif kompozit malzemeler, karbon fiber ve yüksek verimli güneş panelleriyle üretilir. Aerodinamik, dayanıklı ve enerji verimliliği yüksek şekilde tasarlanır.
Diğer elektrikli araçlardan en önemli farkımız güneş enerjisinden faydalanabilmemizdir. Bu sayede gündüz vakitlerinde ekstra bir enerjiye ihtiyaç duymadan güneş enerjisi sayesinde sürüşümüze devam edebiliyoruz. Bu sayede hem daha çevreci hem de maliyetsiz bir sürüş imkanımız oluyor. Bunun yanı sıra güneş enerjisi ile bir yandan motora enerji sağlarken bir yandan da 5.5 kW/saat kapasiteye sahip olan bataryamızı doldurabiliyoruz. Güneş enerjisinin yetersiz kaldığı durumlarda ise aracımız diğer elektrikli arabalar gibi bataryasından enerji alarak sürüşüne devam edebiliyor. Diğer elektrikli araçlar şarj olmak için duraksarken güneşin olduğu her durumda güneşten aldığımız enerji ile kesintisiz bir sürüş deneyimi sağlıyoruz. Enerji Verimliliği Açısından 100 km mesafeye göre ortalama bir elektrikli otomobil içten yanmalı motorla çalışan otomobile göre 3.89 kat daha verimlidir. Güneş arabası ise içten yanmalı motorla çalışan otomobile göre 70 kat daha verimlidir .
Aerodinamik yapısı, hafifliği ve gelişmiş batarya yönetim sistemi sayesinde içten yanmalı ve elektrikli araçlara kıyasla çok daha az enerji tüketir. Örneğin, güneş arabası 100 kilometrede yalnızca 1 kWh enerji harcar.
Otonom aracımızda ise lityum-iyon kimyasına sahip Molicel M35A 18650 pil modelini kullanıyoruz. Yarış regülasyonu ve akım değerlerimiz sebebiyle 14 seri 12 paralel olan bir pil konfigrasyonu tercih ediyoruz. Bu konfigrasyon ile beraber maksimum verim ve kapasiteye ulaşmaya çalışıyoruz.
ARIBA Autonomus II Togitek marka BMS'yi aracımızda kullanıyoruz. Batarya güvenliği ve yüksek verimlilik için BMS ile hücrelerimizi optimize etmeyi amaçlıyoruz. Bununla birlikte, flyback olarak bilinen izole tip anahtarlamalı güç kaynağının yardımıyla gerilim değerimizi 12 V'a düşürerek elektriksel bileşenleri ve batarya yönetim sistemini enerjilendiriyoruz. Kullandığımız bu sistemlerin sonucunda da motorumuzdan yaklaşık %95'lik bir verim elde ediyoruz. Eğer içten yanmanlı bir motor kullansaydık verimimiz en iyi şartlarda yaklaşık %30 olurdu. Isıya dönüşen enerji kaybı nerdeyse 15 katına çıkardı.
Enerji verimliliği ve güneş arabaları, sürdürülebilir bir geleceğin temel taşlarını oluşturur. Güneş arabaları, çevreye en az zarar veren, ekonomik ve yüksek verimliliğe sahip bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Bu araçlar, sadece bir teknoloji ürünü değil, çevresel sürdürülebilirlik için bir çözüm ve örnek teşkil etmektedir.
Comments