Corç Başgan

Corç Başgan

07-07-2021

11:29

Formula 1 araçları neden yakın gelecekte sadece elektrikli olamazlar? Konuyu bilimsel açıdan değerlendirdiğim dev flood:

1- Günümüz F1 araçlarında 110kg benzin bulunuyor. Benzinin bir kilosu yaklaşık 12,5 kWh enerji yoğunluğuna sahip. Yani aracın yakıt tankında yaklaşık 1.375 kWh potansiyel enerji var.

2- Motorun verimliliğinin %50 civarında olduğu düşünülürse, yarış boyunca yaklaşık 690 kWh enerji kullanılıyor.

3- Hibrit enerji geri kazanım sistemlerinden ise tur başına max. 1,11 kWh geliyor. Bu da demektir ki yarış mesafesinde 60-70 kWh geri kazanılıyor. Yani yarış boyunca toplam kullanılan enerji yaklaşık 750 kWh.

4- Tekrar edelim: Güncel bir Formula 1 aracını, yaklaşık 300km uzunluktaki bir yarış boyunca ve mevcut süratlerle kullanabilmek için bize 750 kWh civarında enerji lazım.

5- Elektrikli araçlarda bu enerjinin tamamını arabada depolamak gerekmiyor. Zira bir kısmı geri kazanılabiliyor.

6- İleri geri kazanım mühendisliklerinin devreye girdiğini düşünürsek, yarış mesafesi boyunca sürüklenmesi çok yüksek olan F1 araçlarında %20 civarında, oldukça iddialı bir geri kazanıma belki ulaşılabilir. Ulaşıldığını var sayalım.

7- Bu da demektir ki ihtiyacımız olan 750 kWh enerjinin 625 kWh’ı araçta depolanmalı. Kalan 125kWh ise geri kazanımdan gelmeli.

8- Bu aşamada tekrar verimlilik denkleme katılıyor. Standart elektrikli araçlar %77-80 verimliliğe sahip. F1 mühendisliğinin %90 gibi yine iddialı bir verimliliğe ulaştığını düşünelim. Bu şartlarda, gereken 625 kWh enerji için 695 kWh depolamak durumunda kalırız.

9- Formula E araçlarında 54 kWh batarya bulunuyor. Bu bataryanın ağırlığı 385 kg. Bu şartlarda 695kWh bataryanın ağırlığı 4.955 kg olurdu. Neredeyse 5 ton!

10- Lityum-ion bataryaların max. enerji yoğunluğu 0,26 kWh/kg. Buna göre bize 2.673 kg batarya malzemesi gerekiyor. Geri kalan ağırlık, bataryaların karkas ve iskeletleri, soğutma sistemleri vb.

11- Malzeme dışındaki ağırlık düşürülebilse bile, en iyi ihtimalle 3 ton üzerinde batarya ağırlığı mevzubahis. Lityum-ion bataryalarla bu işin yapılamayacağını bilimsel olarak anladık. Peki alternatif batarya tiplerinde durum nedir?

12- Grafen bataryaların enerji yoğunluğu 0,2 kWh/kg seviyelerinde. Bu sebeple değerlendirmeye bile giremiyorlar.

13- Katı hal bataryaları 0,4 kWh/kg seviyelerinde. Lityum-ion bataryalara göre neredeyse iki kat enerji yoğunluğuna sahipler. Lakin bu değer bile, sadece batarya malzemesinin ağırlığının 1.737 kg civarında olmasını gerektiriyor. Saz arkadaşları ile batarya 2 ton üzerinde oluyor.

14- Yukarıdaki hesapların tamamını, mevcut ağırlıktaki araca göre yapıyoruz aslında. Bataryası 2-3 ton olan bir araç, ağırlığı sebebiyle mevcut hızda yarışı yine tamamlayamaz. 3 tonluk bataryanın, aracın üzerinde uçması gerekir. Araca takarsak çok daha da büyük batarya gerektirir

15- Elektrikli araçların eğlence unsurundaki sorunlarını vb. geri bırakıyorum. Sadece bilimsel açıdan bakıldığında, oldukça geniş ve elektrik lehine varsayımlar ile bile yakın gelecekte olacak bir iş değil.

16- Okuyan, beğenisini dile getiren, paylaşan ve yorum yapan herkese teşekkür ederim. Selamlar, sevgiler.



Follow us on Twitter

to be informed of the latest developments and updates!


You can easily use to @tivitikothread bot for create more readable thread!
Donate 💲

You can keep this app free of charge by supporting 😊

for server charges...