Güneş enerjisiyle çalışan elektrikli araçlar neden yollarda yok?

Yerinde elektrik üretimi ve kurulum maliyetlerindeki engeller, güneş enerjisiyle çalışan elektrikli araçların şu anda yaygınlaşmasını zorlaştırıyor.

Güneş enerjisiyle çalışan elektrikli araçlar Dünya Güneş Enerjisi Yarışına katılıyor. Fotoğraf: Composite World

Güneş enerjisiyle çalışan arabalar gerçekten var ve onları en sık görebileceğiniz yer, Avustralya'da iki yılda bir düzenlenen Dünya Güneş Enerjisi Yarışması. Yarışmacılar, Avustralya'nın kuzeyindeki Darwin'den güneyindeki Adelaide'ye yaklaşık 3.000 km'lik mesafeyi sadece güneş enerjisi kullanarak kat ediyorlar. Yarıştaki arabaların çoğu, tipik yol araçlarından ziyade eğlence parklarındaki veya bilim kurgu filmlerindeki araçlara benziyor. Popular Science'a göre, bu durum, güneş enerjisiyle çalışan arabaların günlük işe gidip gelme için neden tercih edilen seçenek olmadığını, en azından henüz olmadığını açıklayabilir.

Her gün Dünya'ya bol miktarda güneş ışığı düşmesine rağmen, atmosferden geçerken dağıldığı için nispeten az bir kısmı yere ulaşır. Ortalama olarak, farklı mevsimlerin etkileri hesaba katıldığında, güneş ışığından elde edilen enerji yılda yaklaşık 342 watt/m²'dir; bu da standart bir buzdolabını çalıştırmaya yeterlidir. Arabaların boyutları değişmekle birlikte, ABD'de yaklaşık 5,5 metre uzunluğunda ve 1,8 metre genişliğinde büyük bir arabanın yüzey alanı yaklaşık 9-10 m²'dir ve bu da yaklaşık 3420 watt enerji toplayabilir; bu da bir buzdolabı, bulaşık makinesi ve mikrodalga fırını çalıştırmaya yeterlidir.

Şehirlere ve kasabalara elektrik sağlayan güneş enerjisi santralleri, binlerce hektarlık alana yayılmış milyonlarca fotovoltaik panel kullanıyor. Çöl bölgelerindeki bazı tesisler ise güneş enerjisini yoğunlaştırmak için sıralar halinde düzenlenmiş aynalar kullanıyor. Ancak standart bir otomobilin bu kadar güneş enerjisini toplayacak kadar yüzey alanı yok.

Bir diğer sorun ise, mevcut fotovoltaik hücrelerin güneş ışığını elektriğe dönüştürmede çok verimli olmamasıdır. Tipik olarak, verimlilikleri yalnızca yaklaşık %20 civarındadır; yani gelen güneş enerjisinin yaklaşık 1/5'ini elektriğe dönüştürürler. Bu, fotovoltaik hücrelerle kaplı tipik bir araca çarpan 3420 watt'lık güneş enerjisinin, aracın kullanabileceği yalnızca yaklaşık 684 watt'lık elektrik sağlayacağı anlamına gelir. Oysa bir elektrikli aracın 100 km/sa hızla çalışması için 20.000 watt'a ihtiyacı vardır.

Dünya Güneş Enerjisi Yarışması'na katılan araçlar genellikle çok büyük ve yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır. Bu, aracın mümkün olduğunca fazla güneş ışığı toplamasına olanak tanır. Bu yaklaşım bir konsept otomobil için sorun teşkil etmese de, çoğu modelde pencere veya sürücü koltuğu dışında başka bir alan bulunmamaktadır.

Bir diğer faktör ise coğrafi konum, gün ışığı saatleri ve hava koşullarıdır; bunların hepsi üretilebilecek güneş enerjisi miktarını etkiler. Dünya ekseni eğiktir, bu nedenle her bölge aynı anda aynı miktarda güneş ışığı almaz. Kuzey Yarımküre Güneş'e doğru eğik olduğunda, kürenin üst yarısı daha fazla güneş ışığı alırken, Güney Yarımküre daha soğuk ve karanlıktır. Güney Yarımküre Güneş'e doğru eğik olduğunda ise, oradaki bölgeler gezegenin üst yarısına göre daha fazla güneş ışığı alır.

Ekvator bölgeleri yıl boyunca bol güneş ışığı alır, bu nedenle Güney Kaliforniya veya Sahra Çölü gibi ekvatora yakın bölgeler, Alaska gibi Dünya'nın kutuplarına daha yakın bölgelere göre daha yüksek güneş enerjisi potansiyeline sahiptir. Güneş enerjili elektrikli araçlar ayrıca bulutlu veya yağmurlu günlerde yeterli güneş ışığı toplamakta zorlanırlar. Büyük güneş enerjisi santralleri bile güneşin parlamadığı dönemleri planlamak zorundadır. Sürücülerin gece de seyahat etmeleri gerekir. Güneş enerjili bir aracın karanlıkta çalışmaya devam etmesi için, gün boyunca toplanan ve bataryalarda depolanan fazla enerjiyi kullanması gerekir. Fotovoltaik paneller ve bataryalar araca ağırlık katar ve daha ağır araçların çalışması için daha fazla elektriğe ihtiyaç duyulur.

Araştırmacılar, günlük kullanım için daha uygun güneş enerjili elektrikli araçlar tasarlamanın yollarını arıyorlar. Güneş ışığını daha verimli bir şekilde enerjiye dönüştüren ve aynı zamanda otomobiller için uygun olan fotovoltaik hücreler geliştirmeleri gerekecek. Ortalama alıcıların karşılayabileceği uygun fiyatlı bir sistem oluşturmak da çok önemli.

Şu anda güneş enerjisiyle çalışan elektrikli araçlara en yakın alternatif, evde veya şarj istasyonlarında şarj etmektir. Elektriğin nasıl üretildiğine bağlı olarak, bu araçları şarj etmek için gereken enerjinin bir kısmı fotovoltaik hücrelerden, rüzgar türbinlerinden, hidroelektrikten veya diğer yenilenebilir kaynaklardan gelebilir.

An Khang ( Popsci'ye göre)

Kaynak bağlantısı: https://vnexpress.net/tai-sao-xe-dien-mat-troi-khong-xuat-hien-tren-duong-4730284.html