Prof. Dr. Cem Soruşbay
İTÜ Makine Fakültesi Otomotiv Laboratuvarı – ARI TEAM Mühendislik Danışmanlık ve Eğitim Hizmetleri Kurucusu
“Hibrit ve elektrikli taşıtların yaygınlaşması enerji depolama teknolojilerindeki gelişmelere bağlı olacaktır”
“Pandemiden sonra araç üretiminde ve araçların kullanımı sırasında enerji ekonomisi ve verimlilik ön plana çıkacaktır. Elektrikli araç uygulamaları artış gösterecek, ana sanayii ve tedarikçilerinin odaklandıkları ürün ve teknolojiler de buna göre şekillenecektir. Enerji depolama sistemlerinin, elektronik sistemlerin ve yazılım destekli ürünlerin bu kapsamda öne çıkması beklenebilir.”
Otomotiv sektöründe karbon emisyonunun kontrolünü hedefleyen çalışmaları ve çevre dostu yeni teknolojileri nasıl değerlendiriyorsunuz? Bu alandaki gelişmeleri okurlarımızla paylaşır mısınız?
Motorlu taşıtlardan kaynaklanan kirletici emisyonlarının sınırlandırılmasına yönelik çalışmalar uzun yıllardır sürdürülüyor. “Yerel emisyonlar” olarak tanımlanan karbon monoksit (CO), yanmamış hidrokarbonlar (HC) ve azot oksitlerin (NOx) sınırlandırılmasına yönelik standartlar ülkemizde de 1994 yılından beri yürürlüktedir.
Diğer taraftan iklim değişikliğine neden olan ve “küresel emisyonlar” olarak tanımlanan sera gazlarının salımı ve özellikle karbon dioksit (CO2) emisyonları araçların kat ettikleri birim yol başına yakıt tüketimi ile orantılı olarak değişmektedir. Dolayısı ile yakıt tüketiminin azaltımına yönelik iyileştirmeler aynı zamanda CO2 salımını da azaltacaktır. Ayrıca kullanılan yakıtın türü ve karbon içeriği ile yanma verimi de CO2 salımını etkilemektedir.
Taşıtlarda yakıt ekonomisine yönelik iyileştirmeler CO2 emisyonunu azaltırken aynı zamanda kullanıcıya ekonomik kazanç da sağlamaktadır. Bu nedenle son yıllarda taşıtlarda yakıt ekonomisi ön plana çıkmıştır. Taşıtlarda ve içten yanmalı motorlarda “boyut küçültme” (downsizing) uygulamaları yaygınlaşmıştır. Taşıt kütlesinin azaltılması ve aerodinamik yapısının iyileştirilmesi yakıt ekonomisi sağlamaktadır. Gene benzin motorlarında kısmi yüklerde düşük verimle çalışma sorunu nedeniyle motor strok hacimlerinin azaltılması şeklindeki boyut küçültme uygulamaları motorun daha verimli bölgede çalışmasını sağlamaktadır. Buna dayalı olarak son yıllarda daha küçük strok hacmine sahip, aşırı doldurma (türboşarj) uygulaması olan motorlar yaygınlaşmıştır.
Diğer bir uygulama da benzin ve dizel yakıtı gibi konvansiyonel yakıtların yerine alternatif yakıtların kullanımıdır. Özellikle ağır dizel motorların kullanıldığı şehir içi toplu ulaşım araçlarında dönüşüm uygulanarak, karbon içeriği düşük olan doğal gazın yakıt olarak kullanımı kısa vadede uygulanan bir çözümdür.
Motorlu taşıtlardan kaynaklanan yerel emisyonların ve sera gazlarının kontrolünde uygulanan diğer bir teknoloji de içten yanmalı motorlar yerine elektrikle tahrik sistemlerinin kullanımıdır. “Sıfır emisyon” olarak tanımlanan bu uygulamada taşıtın kullanımı sırasındaki emisyonlar önlenmektedir, ancak araçta tüketilen elektrik enerjisinin hangi yöntemle üretildiği de önem taşımaktadır.
Elektrikli tahrik sistemleri günümüzde giderek yaygınlaşmaktadır. Geçiş aşamasında ise içten yanmalı motoru ve elektrik motorunu birlikte kullanan hibrit sistemler mevcuttur. Hibrit ve elektrikli taşıtların yaygınlaşması enerji depolama teknolojilerindeki gelişmelere ve şarj istasyonlarının yaygınlaşmasına bağlı olacaktır.
“Hurda araç teşviki benzeri uygulamalar sayesinde, kirletici salımı ve ülke genelinde toplam yakıt tüketimi de azaltılabilir”
Karbon salımını azaltmak ve dünya dostu üretime geçmek için otomotiv sektörüne ve kamuda karar alıcılara ne gibi görevler düşüyor?
Sera gazları ve özellikle karbon salımının azaltımı toplumun ve kurumların bilinçli ve hazırlıklı olmasını gerektirmektedir. Teknolojik gelişmeler sonucunda, kat edilen birim yol başına araçların CO2 üretimleri giderek azaltılmaktadır. CO2 emisyonlarına regülasyonlarla da sınırlama getirilmiş ve tüketicileri bilinçlendirmeye yönelik “etiketleme” (labelling) uygulamasına gidilmiştir. Avrupa Birliği’nde, 2012’den itibaren 130 [g-CO2/km] olan üreticilerin filo ortalaması kademeli olarak azaltılmıştır. 2020 – 2021 döneminde, üretimde filo ortalaması için müsaade edilen emisyon değeri 95 [g-CO2/km]’dir. Bu değer benzin motorlu araçlar için 4.1 [litre/100 km] ve dizel motorlu araçlar için de 3.6 [litre/100 km] yakıt tüketimine karşı gelmektedir. Paris Sözleşmesi kapsamında kentsel bölgelerde emisyonların kısıtlanması çalışmaları AB ülkelerinde ilerki yönelik olarak sürdürülmekte, LEV/ZLEV (düşük/sıfır emisyonlu taşıtlar) grubu olarak tanımlanan 0 – 50 [g-CO2/km] grubundaki taşıt sayıları artmaktadır.
Günümüz teknolojisi ile üretilen araçların düşük kirletici salımı özelliklerine karşın halen mevcut olan taşıt parkını oluşturan araçların büyük bir kısmını eski teknoloji ile üretilmiş olan araçlar oluşturmaktadır. Bu oran, ülkemizde olduğu gibi taşıt kullanım sürelerinin fazla olduğu ülkelerde daha yüksektir. TÜİK (Türkiye İstatistik Kurumu) verilerine göre ülkemizde 2020’de trafiğe kayıtlı tüm taşıt grupları için ortalama yaş 14,2 olup, trafikteki otomobillerin ortalama yaşı da 13,2’dir. Dolayısı ile araç parkının hızlı yenilenmesi önemlidir. Ülkemizde önceki yıllarda uygulanmış olan “hurda araç teşviği” vb uygulamalar ile eski teknoloji ile üretilmiş olan araçların trafikten çekilmesi cazip hale getirilecektir. Bu uygulamalarla kirletici salımı ve ülke genelinde toplam yakıt tüketimi de azalacaktır.
2020’de trafiğe kaydı yapılan otomobiller içerisinde hibrit ve elektrikli araçların payı sadece yüzde 3,6’dır. Bu araçlar için ÖTV düzenlemesi ile teşvik sağlanması da LEV/ZLEV grubu araçların toplam araç parkı içindeki payının artışına imkan tanıyacaktır.
Ulaştırma sektörü genel olarak değerlendirildiğinde özellikle şehir içi ulaşımda bireylerin kendi araçları yerine toplu taşıma sistemi ile yolculuk yapması toplam emisyonlarda azaltım sağlamaktadır. Toplu taşıma alt yapısının yerel yönetimler tarafından güçlendirilmesi bu açıdan önemlidir. Şehir merkezlerinde, Londra vb şehirlerde olduğu gibi “yoğun trafik bölgeleri” belirlenerek bu bölgelere araçla girişi kısıtlamak üzere ücretlendirme uygulanabilir.
“İklim değişikliğiyle mücadelede ‘uyum’ çalışmaları çok önemli”
Bu alanda karşılaşılan en büyük zorluklar nelerdir? Bu zorluklar nasıl aşılabilir?
Farklı sektörlerde, sera gazı emisyonlarının azaltımına yönelik gelişme sağlanmaktadır. Ancak ulaştırma sektörü açısından değerlendirildiğinde, birim araç başına emisyonlarda önemli azaltım sağlansa bile ülke genelinde taşıt parkının giderek büyümesi ve araç başına kat edilen yol miktarının artması, motorlu taşıtlardan kaynaklanan toplam emisyonların artışına neden olmaktadır. Toplu taşıma sistemlerinin yaygınlaştırılması ve uygun altyapının oluşturulması bu nedenle gereklidir.
Ayrıca iklim değişikliğinin olumsuz etkilerini azaltmaya yönelik “uyum” çalışmalarının yürütülmesi de önemlidir. İklim değişikliğine uyum, iklim olaylarının etkilerini ve bu olaylardan etkilenebilirlik düzeyini azaltmak, risklere karşı direnci artırmak ve riskleri yönetmek için stratejilerin geliştirildiği ve uygulandığı süreçtir. Uyum çalışmaları genelde yerel koşullara göre belirlenmektedir ve yerel yönetimler tarafından yürütülmektedir.
Taşıt parkının yenilenmesi sera gazı salımını azaltacaktır, ancak bu değişimin ataleti nedeniyle hızlı sonuç alınması zordur. Halen trafiğe kayıtlı yaklaşık 13 milyon 200 bin otomobil bulunurken 2020’de trafiğe kaydolan otomobillerin sayısı 600 bin civarındadır ve otomobillerin ortalama kullanım süresi ülkemizde 13.2 yıldır.
Çevre kirliğine neden olan önemli bir taşıt grubu da motosikletlerdir. 2021 yılı TÜİK verilerine göre taşıt parkında 3,5 milyon motosiklet bulunmaktadır. Bunların önemli bir kısmı AB ülkelerinde trafiğe çıkmasına izin verilmeyen, eski teknoloji ile üretilmiş, yüksek hidrokarbon ve gürültü kirliliğine neden olan iki-zamanlı benzin motoruna sahip taşıtlardır. Bu araç grubuna yönelik standartlar bugün bile yürürlüğe girse, motosiklet taşıt parkının yenilenmesi yıllar alacaktır.
Alt yapı oluşturulması zaman alan uygulamalardan biri de farklı seviyelerdeki otonom araçların ve akıllı araç/yol teknolojilerinin kullanımına yönelik hazırlıklardır.
“Teknoloji odaklı genç nesilin taleplerine dayalı olarak otomotiv sektöründe de bir dönüşüm gerçekleşmektedir. Araç mülkiyeti yerine paylaşıma ve abonelik yolu ile kullanıma yönelik araçlara talep artacaktır.”
Tasarım, üretim, enerji, sürücüsüz araçlar vb. gibi alanlar açısından değerlendirdiğimizde dijitalleşmenin otomotiv sektörüne sağladığı en önemli avantajlar sizce nelerdir?
Teknoloji odaklı genç nesilin taleplerine dayalı olarak otomotiv sektöründe de bir dönüşüm gerçekleşmektedir. Araç mülkiyeti yerine paylaşıma ve abonelik yolu ile kullanıma yönelik araçlara talep artacaktır. Bunlar şehir içi kullanıma uygun boyutta, ekonomik ve düşük emisyon değerlerine sahip araçlar olacaktır.
Özellikle yaş ortalaması yüksek toplumlardaki talepler ise günümüzde sürücü destekli, (SAE 2 seviyesi) otonom araçların yaygınlaşması ile sürüş konforu ve kolaylığı sağlanması yönündedir. Ancak gelişen araç teknolojisi ve yol alt yapısı ile sürücüsüz araçların (SAE 5 seviyesi) kullanımı da ilerki dönemlerde gerçekleşecektir.
Dijitalleşme günümüzde bağlantılı taşıt teknolojisini de gündeme getirmiştir. İlk uygulamaların ağır ticari vasıtalara yönelik olması olasıdır. Bu konudaki altyapının gerçekleşmesi ve standartların oluşumu da zaman alacaktır.
Pandemiden sonra otomotiv sektöründe hangi teknolojilerin dikkat çekeceğini öngörüyorsunuz?
Günümüzde olduğu gibi araç üretiminde ve araçların kullanımı sırasında enerji ekonomisi ve verimlilik ön plana çıkacaktır. Bu hem çevreye duyarlılığın gereğidir, hem de kısıtlı kaynakların getirdiği bir zorunluluktur.
Önümüzdeki dönemde elektrikli araç uygulamaları artış gösterecek, ana sanayii ve tedarikçilerinin odaklandıkları ürün ve teknolojiler de buna göre şekillenecektir. Enerji depolama sistemlerinin, elektronik sistemlerin ve yazılım destekli ürünlerin bu kapsamda öne çıkması beklenebilir.
Araçlarda sürücü destek sistemlerinin giderek ön plana çıkması ve bu gelişmelerin sonuçta sürücüsüz taşıtlara kadar uzanması olasıdır. Yazılım destekli, güncellenen, bağlantılı taşıt teknolojileri de önümüzdeki dönemlerde yaygınlaşacaktır.
Pandemi döneminde, zorunlu olmadıkça bireylerin uzaktan çalışma alışkanlıkları gelişmiştir. Bu uygulamanın seyahat süresinden tasarruf, ofis ve yol giderlerinden tasarruf vb çeşitli avantajları görülmüştür. Pandemi sonrasında da kişi başına araç ile yapılan yol miktarının azalması beklenebilir.
Otomotiv sektöründe üretime yönelik teknolojilerin de gelişmesi, verimliliğin ve çevreye duyarlılığın önem kazandığı, talep ve değişimlere hızlı cevap verebilecek Ar-Ge, tasarım ve üretim sistemlerinin uygulamaya konması gerekecektir.