Neden genel kullanım için Güneş enerjisiyle çalışan arabalar üretilmiyor?

Aslında Güneş enerjisiyle çalışan arabalarımız var. Onları görmek için en iyi yer, her iki yılda bir Avustralya’da düzenlenen World Solar Challenge yarışıdır. Yarışmacılar ülkenin kuzey kıyısındaki Darwin’den güney kıyısındaki Adelaide’e kadar yaklaşık 1.870 mil (3.000 kilometre) boyunca sadece Güneş’ten elde ettikleri enerjiyi kullanarak yol almak zorundadır.

Bu yarışta boy gösteren birçok araba, yolda gördüğünüz arabalardan çok farklıdır ve lunapark araçlarına ya da bilim kurgu filmlerindeki araçlarına benzer. Bu da size güneş enerjili arabaların neden günlük seyahatler için iyi bir seçenek olmadığı hakkında bir şeyler söyleyebilir. En azından şimdilik böyle…

Gün boyunca yeryüzüne çok fazla güneş ışığı düşse de ışık atmosferde ilerlerken dağılır, bu nedenle herhangi bir yüzeye çarpan güneş ışığı miktarı oldukça düşüktür. Farklı mevsimlerin etkilerini ortadan kaldırmak için tam bir yılın ortalaması alındığında, metrekare başına yaklaşık 342 watt enerji üretecek güneş ışığı düşmektedir. Bu da yaklaşık olarak standart bir buzdolabını çalıştırmaya yetecek güç demektir.

Günümüzde günlük kullanım için üretilen arabaların boyutları çok değişkendir; fakat bir ortalama almamız gerekirse örneğin ABD’deki tam boyutlu bir araba yaklaşık 5,5 metre uzunluğunda ve 1,8 metre genişliğindedir; bu da arabanın yaklaşık 9 ila 10 metrekare yatay yüzeye sahip olduğu anlamına gelir. Bahsi geçen yüzey tamamen güneş panelleriyle bile kaplansa kabaca 3.420 watt‘lık bir enerji potansiyeline sahip olacaktır ki bu güç bir buzdolabı, bir bulaşık makinesi ve bir mikrodalga fırını çalıştırmaya yetecek kadardır.

Şehirlere ve kasabalara elektrik sağlayan büyük güneş enerjisi tarlaları, binlerce dönümlük alanlara milyonlarca güneş paneli yerleştirerek güneş ışınlarından faydalanır. Bazıları, özellikle çöl bölgelerinde, Güneş enerjisini yoğunlaştırmak için ayna alanlar kullanır. Fakat standart bir araba çok fazla güneş enerjisi toplamak için yeterli yüzey alanına sahip değildir.

Bir diğer sorun da günümüz güneş panellerinin güneş ışığını elektriğe dönüştürmede çok verimli olmamasıdır. Güneş enerjisi panellerinin verimliliği genellikle %20 civarındadır, bu da panellere ulaşan güneş enerjisinin yaklaşık beşte birini elektrik enerjisine dönüştürülebildiği anlamına gelir.

Demek ki güneş panelleriyle kaplı ortalama bir otomobilin üzerine düşen 3.420 watt potansiyelli güneş enerjisinden, otomobilin kullanabileceği sadece 684 watt‘lık bir enerji üretilebilir. Buna karşılık, elektrikli bir aracın saatte 60 mil (100 kilometre) hıza ulaşabilmesi için yaklaşık 20.000 watt enerji tüketmesi gerekir.

World Solar Challenge‘da yarışan araçlar oldukça geniş ve yatay yüzey alanlarını en üst düzeye çıkaran tasarımlara sahiptir. Bu da mümkün olduğunca fazla güneş ışığı toplamalarına yardımcı olur. Bir konsept araç olarak bu gayet iyi görünse de çoğu yarış arabası modelinde çok fazla pencere yok ve sürücü dışında herhangi bir şeyin taşınmasına yetecek alan da bulunmuyor (Bkz: Haber görseli).

Bir başka zorluk da coğrafi konumların; gün ışığı saatlerinin ve hava koşullarının ne kadar güneş enerjisi üretilebileceğini etkilemesidir.

Dünya kendi ekseni üzerinde eğiktir, bu nedenle tüm bölgeler herhangi bir zamanda eşit miktarda güneş ışığı almaz. Kuzey Yarımküre Güneş’e doğru döndüğünde, dünyanın üst kısmı Güneş’e daha fazla maruz kalır ve ilkbahar ve yazı yaşarken Güney Yarımküre daha soğuk ve karanlıktır. Gezegenin güney yarısı Güneş’e doğru döndüğünde, Dünya’nın güney yarısındaki bölgeler daha fazla Güneş alırken, üst yarısı daha az Güneş alır.

Ekvatora yakın bölgeler yıl boyunca sürekli güneş ışığı alır, bu nedenle Güney Kaliforniya veya Sahra Çölü gibi ekvatora yakın bölgeler, Alaska gibi Dünya’nın kutuplarına yakın yerlere göre güneş enerjisinden daha fazla yararlanır.

Güneş arabaları ayrıca bulutlu veya yağmurlu günlerde yeterli güneş ışığı alamayacaktır. Büyük güneş enerjisi santrallerine sahip büyük kamu işletmeleri bile Güneş’in açmadığı zamanlar için hazırlık yapmak zorundadır.

Sonra sürücülerin arabalarının gece de çalışmasına ihtiyaçları vardır. Bir güneş arabasının hava karardıktan sonra çalışabilmesi için gün boyunca topladığı ve bir bataryada depoladığı ekstra enerjiyi kullanması gerekir. Güneş panelleri ve bataryalar arabanın ağırlığını artırır ve daha ağır arabalar çalışmak için daha fazla güce ihtiyaç duyar.

Araştırmacılar günlük kullanıma daha uygun güneş arabaları tasarlamak için çalışıyorlar. Bunun gerçekleşmesi için tasarımcıların güneş panellerini güneş ışığını enerjiye dönüştürmede daha verimli hâle getirmeleri ve arabalar için daha uygun güneş panelleri tasarlamaları gerekecektir. Ayrıca, otomobiller için güneş enerjisi sistemlerini daha ucuz kılmak da kritik önem taşıyacaktır, böylece orta gelirli insanlar da bunları satın alabilecektir.

Şimdilik, güneş enerjili bir arabaya en yakın seçenek, evde veya bir şarj istasyonunda şarj edilen elektrikli araçlardır. Bu elektriğin nasıl üretildiğine bağlı olarak, bu arabalara akan enerjinin bir kısmı muhtemelen güneş panellerinden, rüzgar türbinlerinden, hidroelektrik santrallerinden veya diğer yenilenebilir kaynaklardan geliyor. Ve bu pay, devletler önümüzdeki birkaç on yıl içinde temiz enerjiye geçmek için çabaladıkça artacaktır. Eğer elektrikli bir araba kullanıyor ya da bu arabalardan birinde seyahat ediyorsanız, şu anda güneş enerjisiyle üretilen enerjiyle seyahat ediyor olabilirsiniz.

Bu makale Sosyolog Ömer Yıldırım tarafından www.felsefe.gen.tr için, Chen Liu’nun “Why aren’t there solar-powered cars?” isimli makalesinden Türkçeye çevrilip derlenerek hazırlanmıştır. Alıntılanması durumunda kaynak gösterilmesi, ahlaklıca olanıdır.

Çeviri ve Derleme: Sosyolog Ömer YILDIRIM