Bu sunumda %100 Elektrikli Jet İtkili Motor konusunda yapılan çalışmalar ve geliştirilen prototip motor hakkında bilgi verilecektir.
---
Fosil yakıtların çevreye zararlarını ortadan kaldıracak iyonize motorlarla ilgili uzun süredir çalışmalar yapılmakta ve günümüzde uzay hava araçlarında başarıyla kullanılmaktadır. Konu atmosferde çalışacak motorlara gelince istenilen başarıyı elde edemeyen iyonize itki kuvveti üreten sistemlerle ilgili yeni bir gelişme yaşandı. mikrodalga ile iyonlaştırılan plazma hava teknolojisi sayesinde geleceğin motorları hem geleneksel gaz türbinli motorlar kadar verimli hem de çevre dostu olacak gibi görünüyor
Atmosferde hareket eden hava araçları fosil yakıtla çalışmakta ve çevre kirliliğine neden olmaktadır. Hava taşımacılığı sektörü normal şartlarda günlük 5 milyon varil yakıt tüketiyordu. Pandemi sürecinde tüketim azalsa da normalleşme ile birlikte tekrar eski seviyelerine dönecektir. Özellikle sivil havacılık alanında son yıllarda her 15 yılda iki katı büyüme yaşanmaktadır. Bu konuda ayrıntılı bilgi için “Havacılık Sektörü Son Durum Analizi” sunumuna bakabilirsiniz. Bilim insanları tarafından fosil yakıtlarda çevreye verilen zararların geri dönülemez boyutlara yaklaşması nedeniyle karbon salınımı olmayan motorların geliştirilmesi üzerine çalışmalar yoğunlaştı.
Karbon salınımı olmayan elektrikli motorlar son yıllarda drone olarak da isimlendirilen insansız hava araçlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. İlerleyen süreçte hava taksi konsepti hayatımıza girecek gibi görünüyor. Elektrikli motorların çalışma prensibinden dolayı pervane ile kullanılmakta ve bu nedenle elektrikli motorlarda süpersonik hızlara çıkılamamaktadır. Süpersonik hızlara ulaşabilmek için fosil yakıt kullanan gaz türbinli motorlar kullanılmakta ve bu motorlar çok gürültü üretmekte daha da önemlisi karbon salınımları çok fazla.
Peki elektrikle çalışan bir motor ile geleneksel gaz türbinli motor tarafından sağlanan itki seviyesinde bir kuvvet elde edilebilir mi? Bu konularda araştırma yapan bilim insanları tarafından “electric trusters”, “plasma rockets”, “ion truster”, “ion driver”, “plasma jet drivers”, “fusion power”, “nuclear fusion”, “plasma truster” olarak isimlendirilen çeşitli itki sistemleri üzerine çalışmalar devam etmektedir.
Çin Halk Cumhuriyeti'nin Hubei eyaletine bağlı Wuhan şehrinde faaliyet gösteren Wuhan Üniversitesinde görev yapan bir grup bilim insanı tarafından bu soruna çözüm için bir motor geliştirildi. Üniversitede mikrodalga iyonlaştırma sistemi ile jet motorlara yakın verimlilikte itki sağlayan bir düzenek denendi ve başarılı oldu.
Halihazırda iyonlaştırmadan elde edilen itki gücü uzay hava araçlarında kullanılmaktadır. Fakat üretilen itki kuvveti çok küçük seviyelerde kalmaktadır. Atmosfer olmayan bir ortamda kullanım imkanı sağlarken atmosferde kullanılamayacak kadar az kuvvet üretmektedir. Wuhan Üniversitesinde yapılan çalışmayı diğerlerinden ayıran en önemli farklılık iyon itki kuvvetinin fosit yakıt kullanan jet itkili motorlar kadar verimli bir güç üretmesidir. En azından çalışmanın sonunda yayınladıkları makalede iddia edilen verimlilik bu şekilde olduğu.
Konunun daha iyi anlaşılabilmesi amacıyla iyonlaşma ve plazma kavramlarını inceleyelim. İyonlaşma, bir atom veya molekülü iyona dönüştürme sürecidir. Bu süreç, atomdan veya molekülden elektron alarak ya da vererek gerçekleşir. Üretilen iyonun elektriksel yükünün artı veya eksi olmasına göre, farklı bir süreç işler.
Plazma ise, kimya ve fizikte iyonize olmuş gaz anlamına gelmektedir. İyonize gaz için kullanılan plazma kelimesi 1920'li yıllardan itibaren fizik literatüründe yer etmeye başlamıştır. Kendine özgü niteliklere sahip olduğundan, plazma hali maddenin katı, sıvı ve gaz halinden ayrı olarak incelenmektedir.
Bilim insanları geliştirdikleri düzenek vasıtasıyla mikrodalga iyonlaştırma sisteminden itki kuvveti elde etmeyi başardılar. Mikrodalga gücü arttıkça alevin uzunluğunun, ısısının ve parlaklığının arttığı açıkça görülmektedir.
Deney aşamasında 1000 santigrad derecenin üzerinde sıcaklıklara ulaştıklarından kullandıkları ölçü aleti patlamış ve deneyde itki kuvvetini ölçmek için ağırlığı ayarlanabilir çelik top kullanılmıştır. Çelik topun yerçekim kuvvetinin üzerinde itki kuvveti ile titreşimi üzerinden hesaplamalar yaparak metrekareye düşen itki kuvveti ve saatte kaç m3 hava akışı olduğu hesaplanarak grafiklerle paylaşılmış.
---
KAYNAKÇA
https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/5.0005814
https://www.youtube.com/watch?v=iQKMZ0ZIhec
https://tr.wikipedia.org/wiki/%C4%B0yonla%C5%9Fma#:~:text=%C4%B0yonla%C5%9Fma%20(ayr%C4%B1ca%20iyonla%C5%9Fma%20veya%20iyonizasyon,olmas%C4%B1na%20g%C3%B6re%2C%20s%C3%BCre%C3%A7%20farkl%C4%B1%20i%C5%9Fler.
https://www.youtube.com/watch?v=HcEc7dnRppw&t=14s
https://tr.wikipedia.org/wiki/Plazma
