Otomotiv sanayisinin karbon ayak izinin epey fazla olması, bu alandaki dev şirketlerin daha sürdürülebilir bir gelecek için elektrikli otomobillere yönelmesini sağlıyor. Dünya çapından birçok dev marka, her yıl yeni elektrikli arabalarını tanıtıyor ve 2030’lu yıllarda klâsik araçları terk edeceğini söylüyor.
Ancak bu stil elektrikli araçları üretmek için bataryalarda neodimyum üzere maliyeti ve tesirleri yüksek elementler gerekiyor. İşte ABD’de bulunan 17 yaşındaki bir genç de bu ender elementlere gereksinim duymayan elektrikli arabalar üretmede kullanılabilecek bir motor tasarladığını söylüyor.
Nadir elementlerden neden uzaklaşmak gerekiyor?
Öncelikle bu az dünya elementlerinin tesirlerinden biraz bahsedelim. Araçların motorlarında kullanılan mıknatısın üretildiği neodimyun üzere elementler, şu sıralarda elektrikli araçlara güç veren kesimlerin için kilit bir rol oynuyor. Daha da açacak olursak elektrikli araçlar güç almak için bu üslup elementlerden yapılan mıknatıslardan yararlanıyor. Fakat bu elementlerin kimi olumsuz yanları da mevcut.
Michigan Üniversitesi’nde profesörlük yapan ve elektrikli araçlar üzerinde kapsamlı bir formda çalışan Heath Hoffman, neodimyun, samaryum, disprosyum üzere ender elementlere olan talebin çok yüksek olduğunu ve mıknatıslı motorların çok da sürdürülebilir olmadığını aktarıyor. Ayrıyeten bu elementlere yönelik farklı alanlardan da talep olduğunu vurguluyor.
Uzmanlara nazaran bu biçim az toprak elementlerinin çıkarımı hem finansal hem de çevresel olarak berbat sonuçlar doğurabiliyor. Bu usul elementlerin çıkarımı etrafa ziyan vererek elektrikli araçların sürdürülebilirliğini baltalıyor. Ayrıyeten elementlerin maliyetleri de epeyce fazla. Karşılaştırma yapacak olursak ender bir elementin kilosu yüzlerce dolara satılabiliyor; lakin bakır üzere yaygın bir elementin kilosu 7-8 dolar olarak karşımıza çıkıyor. Bu da maliyetlerdeki büyük farkı ortaya koyuyor.
17 yaşındaki Sansone, elektrikli arabalarda az element muhtaçlığını bitirmek istiyor
17 yaşındaki lise öğrencisi Robert Sansone, uzun vakittir mühendislikle uğraşan bir genç. ABD’nin Florida eyaletinde bulunan bu arkadaşımız, şu ana kadar 60 farklı mühendislik projesi yapmış. Lakin yaptığı son şey, insanlığın geleceğine büyük katkı sağlama potansiyeline sahip bir proje.
Sansone, iki yıl evvel elektrikli araçların avantajları ve dezavantajlarına dair bir görüntüye denk geldiğini ve burada ender elementlerin gereksinimini gördüğünü söylüyor. Elektrikli motorlara ilgisinin olduğunu belirten genç, bunun akabinde sürdürülebilirliğe yardımcı olabilecek farklı bir motor tasarlama kararı aldı.
Relüktans motorları ismi verilen elektrikli motorlar, ender dünya elementlerine muhtaçlık duymuyor. Elektrikli araçlarda kullanılacak kadar güçlü olmayan bu motorlar, şu anda pompa ve fan üzere aletlerde kullanılıyor. Daha evvel bu motorları duyduğunu belirten Sansone da relüktans motorun performansını düzgünleştirmeye çalışmaya başladı. Bir yıl boyunca çalışan lise öğrencisi, mevcut motorlardan daha fazla torka ve verimliliğe sahip bir prototip yarattı.
Açıklamalara nazaran bu prototip, 3D boyutlu baskıyla oluşturulan plastik, bakır teller ve çelik rotordan yapıldı. Sansone’ın bu çalışmaları, ABD’de düzenlenen Regeneron Memleketler arası Bilim ve Mühendislik Fuarı’nda ona birincilik ve 75.000 dolar ödül kazandırdı.
“Motorumla araçların büsbütün sürdürülebilir olması hayallerimin gerçekleşmesi demek”
Relüktans motorlar, çelik rotorlar ve hava boşlukları kullanıyor. Sansone da relüktans (manyetik direnç) oranını artırmak için hava boşluğunu kullanmak yerin motora öteki bir manyetik alan ekleyebileceğini düşündüğünü belirtiyor. 15 başarısız denemenin ardından çalışan bir prototip üretmeyi başardığını ekleyen genç mühendis, gelecekte teknolojisi için patent almayı planladığı için proje hakkında daha fazla ayrıntı vermekten kaçınıyor.
Son olarak Sansone’un prototipi verimlilik ve tork açısından test ettiği de belirtildi. Bu testler sonucunda dizaynın 300 zamanda %39 daha fazla tork ve %31 daha fazla verimlilik sergilediği görüldü. Michigan Üniversitesi’nden Heath Hoffman ise Sansone’un projesinin umut verici olduğunu; lakin bu stil relüktans motorların üretiminin karmaşık ve zor olduğunu belirterek bunun, fikrin önündeki en büyük sınırlayıcı faktör olduğuna dikkat çekiyor. Sansone ise Hoffman ile tıpkı fikirde olduğunu; fakat 3D baskı üzere yeni teknolojilerle gelecekte bu sorunun çözülebileceğini söylüyor.
“Yeni motor tasarımımın yardımıyla üretilen elektrikli arabaların baştan aşağı sürdürülebilir olduğunu görmek bir düşümün gerçekleşmesi olurdu” ifadelerini kullanan Sansone, şu sıralarda motorunun 16. versiyonu için çalıştığını aktarıyor. Genç mühendis, motor yüksek sürat ve verimlilikte çalışmaya devam ederse patent alma sürecine geçeceğini de son olarak kelamlarına ekliyor. Elektrikli arabaları büsbütün sürdürülebilir yapma potansiyeline sahip bu biçim motorların kullanılıp kullanılmayacağını önümüzdeki yıllarda göreceğiz.
