Ohio Devlet Üniversitesi Otomotiv Araştırma Merkezi’nden araştırmacılar, bazı yolcu uçaklarında kullanılabilecek bataryaların performanslarını ve ömürlerini öngören yeni bir bilgisayar modeli geliştirdiler.
Çalışmayı gerçekleştiren araştırmacılar, modelin bölgesel uçaklara lityum iyon bataryalar eklendiğinde uçağın yakıt ihtiyacının %20 azaldığını gösterdiğini söyledi. Ohio Üniversitesi Mekanik, Hava ve Uzay Mühendisliği’nde akademisyen olan Marcello Canova “Hava taşımacılığını daha az karbon yoğunluklu hâle getirecek yollar üzerinde çalışıyoruz. Lityum iyon bataryalar ise burada umut verici bir seçenek” ifadelerini kullandı.
Bataryanın etkileri:
NASA’nın Üniversite Liderlik Girişimi programı altında gerçekleştirilen araştırma, yakıt tasarrufu ve bataryanın boyutu, ağırlık ve maliyet arasındaki değişimlere odaklanılırken bataryayı yeniden şarj etmek için gerekli olan elektriğin karbon etkisi de hesaplamalara dâhil edildi. Ayrıca uçağın tasarımının bataryadan gücünü almasını nasıl etkilediği konusunda uçak ve uçak bataryası tasarımcılarından yardım alındı.
İlk tasarımlarda araştırmacılar, 600 mil ya da daha düşük irtifada uçan, 50 ile 100 yolcu taşıyan bölgesel jetlerin motorunun ürettiği gücü tamamlayıcı olarak lityum iyon batarya gruplarına odaklandı.
Araştırmacıların geliştirdikleri model, testlerde bataryanın uçağın belli bir irtifaya çıkabilmesi için toplam gücünün %30’unu seyir halinde devam etmesi için %20’sini kullanmasını gerektiğini gösterdi. Bu oranlar, uçakların atmosfere saldığı karbondioksit seviyesini oldukça azaltabilir. Air Transit Action Group’a göre hava yolculukları, insanlar tarafından Dünya’nın atmosferine salınan karbondioksitin %2’sine karşılık geliyor. NASA tarafından görevlendirilen Ohio ve diğer dört üniversitedeki araştırmacıların amacı da daha az karbon yoğunluklu bir hava seyahati sağlamak.
Bataryaları verimli hâle getirmek:
Bu çalışmanın bir diğer amacı da bataryaların hava taşımacılığı için nasıl daha verimli hâle getirilebileceğini bulmak. Otomobillerde kullanılan bataryalar ile uçaklarda kullanılacak bataryalar birbirlerinden oldukça farklı. Canova, uçak bataryalarının belli bir ağırlığa, güvenliğe, dayanıklılığa ve güvenilirlik standartlarına sahip olması gerektiğini söylüyor.
Canova, daha iyi bir batarya altyapısı için ekibin elektrotermal batarya takımından bir bilgisayar modeli oluşturduğunu ve bataryanın kullanımı, zaman gibi etkileri simüle eden bir algoritma eklediklerini söyledi. Daha sonra modelin sürekli kullanımı ve çeşitli ısılarda nasıl performans verdiği test edildi.
Ekip, bataryanın günde altı uçuşta kullanılacağını planladı ve kalkış, tırmanma, seyir, iniş, taksileme için gerekli olan gücü hesapladı. Hesaplamalarda batarya takımının uçuşlar arasında değişimi bir saat belirlendi ve batarya takımının iki yıl boyunca 7/24 kullanılacağı varsayıldı.
Araştırma sonunda batarya takımının performansının kapasite zayıflamasıyla sınırlı olduğu görüldü. Canova, etki stresörü olarak kullanılabilecek bir gerece ihtiyaç olduğunu söyledi.
