Gezegenimizin bir numaralı fütüristi Elon Musk, geçtiğimiz hafta paylaştığı tweet’te Tesla Roadster’ın özelleştirilmiş modellerine toket iticileri yerleştirmek gibi kulağa çılgınca gelen bir fikirden bahsetti. Ancak sanılanın aksine iticiler ateşleme için değil, basınçlı soğuk havayı dışarı atmak için kullanılacak; böylece otomobilin daha da hızlanmasını sağlayacak. Teknik olarak bakıldığında çalışabilir gibi görünen yöntem, uzmanlara göre biraz kafa karıştırıcı. Sebebi, sanıldığı kadar etki göstermeyecek ve sorunlar ile karşılacak olması.
Musk’ın aklında yatan, Falcon 9 roketinin temel donanımlarından biri olan kompozit örtülü basınç aracını (COPV) Tesla Roadster’da kullanmak. Karbon fiber ile kaplanan metal levhalardan yapılan tüpler, çok az alanda yüksek miktarda basınçlı hava depolamak için çok ideal. Aynı zamanda çok hafif olmaları, birçok uzay-havacılık firmasının roketlerinin basınç ayarını yaparken bu tüpleri kullanmaya itiyor.
SpaceX option package for new Tesla Roadster will include ~10 small rocket thrusters arranged seamlessly around car. These rocket engines dramatically improve acceleration, top speed, braking & cornering. Maybe they will even allow a Tesla to fly …
— Elon Musk (@elonmusk) June 9, 2018
Falcon 9 roketinde yakıt tanklarının içinde yer alan COPV, uçuş esnasında basıncın dengelenmesini sağlıyor. Roket uzaya doğru yükselirken yakıt tankları hızla boşalıyor. Bu esnada COPV boşalan alanı helyum ile doldurarak dengeyi sağlıyor. Tüplerin içindeki sıkıştırılmış hava ise doğrudan roketlere itiş gücü kazandırmak için kullanılmıyor. Otobüs ve kamyon gibi bazı araçlarda da sıkıştırılmış doğal gaz bulunduran COPV kullanılıyor. Aynı zamanda hidrojen yakıt hücreli araçlar da COPV içeriyor. Ancak bu araçlardaki tüplerin bulundurduğu hava motorlara yakıt sağlamak için kullanılıyor.
Musk ise bu tüpleri Roadster’ın arkasına veya önüne yerleştirerek aracın daha süratli hızlanmasını veya daha hızlı durmasını istiyor. Dahası, tüpleri aracın kenarlarına yerleştirerek sert dönüşleri daha rahat yapabilmeyi umuyor. Sanırım böyle bir sistemin otomobillerde daha önceden kullanılmadığını ve şimdiden fazlasıyla güvenlik endişesi doğurduğunu söylemeye gerek yok.
Fosil yakıt bağımlısı otomotiv sektörünün yeni kabusu: Tesla Roadster
Ne kadar mantıklı?
Tesla Roadster, 0-100 km/s hıza sadece 1.9 saniyede ulaşıyor. Bu kadar hızlı bir aracı daha da süratli hale getirmek için belli büyüklükte basınçlı hava içeren tüpler kullanılması ve sık hava değişimlerine dayanıklı hale getirmek gerekiyor. Trafikte kullanılmaları halinde ortaya çıkacak gürültü ve arkalarındaki araçları ne hale getirecekleri de başka bir soru.
The Verge’e konuşan Chicago merkezli danışmanlık firması Navigant’ın analisti Sam Abuelsamid, teknik olarak basınçlı tüplerin uygulanabileceğini düşünüyor. Öte yandan, bu fikrin “hayatında duyduğu en saçma şey olduğunu” ekliyor.
Geçmişte daha akla yatkın projeler düşünülmemiş de değil. Örneğin 2013’te Peugeot ve Citroen, enerji kaynağı olarak basınçlı hava kullanması düşünülen hibrit araç üzerinde çalışıyordu ancak proje devam etmedi. Basınçlı hava kullanan araçlar yakıt tüketmedikleri için süper çevre dostu görülseler bile, şu ana dek etkin bir sistem geliştirilmiş değil.
Otomobil üreticileri için bu alandaki en büyük zorluk, basınçlı havanın çok fazla enerji tüketmesi. Musk, COPV’deki havanın Tesla power pack bataryasından alınan enerji ile yenileceğini söylüyor. Uzmanlar ise böyle bir sistemin aracın ihtiyacı olan tüm enerjiyi tüketeceğini düşünüyor. Otomotiv sanayisine danışmanlık yapan AutoPacific firmasından Dave Sullivan, The Verge’e yaptığı yorumda “elektrikli araçların menzil hesabının bu fikrin içine katılmadığını” belirtti. Kısaca, COPV ile ateşlenen bir araç için yapılması gereken çok fazla titiz hesaplama mevcut.
Abuelsamid’e göre Tesla’nın kullanacağı COPV’ler büyük ve ağır olmadıkları sürece otomobile yeterli miktarda enerji kazandıramaz. Musk bunu düşünmüş olmalı ki COPV kullanacak araçların iki kapılı değil ama tek kapılı olabileceğini belirtmişti. Musk ayrıca, Mayıs ayında düzenlediği bir basın toplantısında Falcon 9 roketleri için geliştirilen yeni COPV’lerden bahsetmişti. Yeni nesil basınçlı hava tüpleri, NASA’nın Ticari Uzay Mürettebatı programı kapsamında Uluslararası Uzay İstasyonu’na (ISS) ateşlenecek Dragon kapsüllerini taşıyacak Falcon 9 roketlerinde kullanılacak. Musk, “insanlığın gördüğü en gelişmiş basınçlı araçları kullanacağız” ifadesini kullanmıştı.
Ne kadar güvenli?
1 Eylül 2016 tarihinde Florida Cape Canaveral uzay üssünde ateşlenmek için bekleyen Falcon 9 roketi, yakıt tankları ile COPV arasındaki sürtünme nedeniyle infilak etmişti. SpaceX’in kaza raporuna göre, Falcon 9’da kullanılan süper soğuk sıvı oksijen, COPV’nin üzerini örten karbon fiber ile kötü etkileşime girdi ve patlamaya neden oldu.
Tesla’nın aşması gereken en büyük sorun, aşırı basınçlı tüplerden serbest bırakılan havanın yüksek sıcaklık değişimlerine maruz kalması. Havanın serbest kalma hızı ile soğuması doğru orantılı olduğu için tüplerin dayanıklılığı soru işaretleri doğuruyor. Daha yavaş ve güvenli bir ateşleme ise yeterli hız elde edilemeyeceği anlamına geliyor.
Bir diğer sorun, soğuk gaz iticilerin çevre üzerinde oluşturacağı etki. COPV ile yapılacak 70 saniyelik itki satte 2400 km’yi aşan hıza ulaşabilir. Bu durumda otomobilin arkasındaki aracın ne hale geleceği ve çevreye nasıl bir etkisi olacağı da büyük bir soru işareti.
En son sorun, ortaya çıkarak gürültü. Sullivan’a göre sistem hayaya geçse bile çıkaracağı gürültü nedeniyle yasal izni alması neredeyse imkansız olur. Yine de, Musk’un yukarıda bahsedilen tüm maddeleri şimdiden düşünmüş olabileceğini de hesaba katmak gerekiyor. Kendisinin sadece hava atmak için sosyal medyada fikirler savuran biri olmadığını biliyoruz. Los Angeles altındaki ilk tünelini tamamlama aşamasına gelen ve “alev makinesi olmayan” alev makinelerini müşterilerine teslim eden The Boring Company en güncel örnek. Yakın geleceğe ait en büyük merakımız ise “Musk’ın çikolata fabrikası” olacak.
