Connect with us
Puan: 82/100 İnceleme : 7329

İdealab’dan Sessiz Denizaltılar için Devrim Yaratacak Teknoloji!

Bilim ve Teknoloji Haberleri

Yayınlama

-

İdealab’dan Sessiz Denizaltılar için Devrim Yaratacak Teknoloji!

“Süperkritik Karbondioksit (sCO2) Güç Çevrimi ile Havadan Bağımsız Tahrik (AIP) Sistemi”

 

Bir denizaltı, görev süresinin tamamına yakınını su altında geçirebilmek üzere tasarlanmaktadır. Öte yandan sürekli su altında seyri sağlamakta bazı teknolojik zorluklar bulunmaktadır. Eski nesil diyebileceğimiz denizaltılar, seyirlerinin büyük bölümünü bir gemi gibi su üstünde yapan ancak hedefe yaklaşmak ve saldırmak ya da kaçmak için kısa sürelerle dalabilen araçlardı.

2.dünya savaşı ile birlikte bu alanda büyük gelişmeler yaşandı. Almanların öncülük ettiği denizaltı tahrik sistemi geliştirme sürecinde: Walter türbini, Kapalı devre dizel motorlar, Nükleer reaktörler, Stirling motoru, Kapalı devre buhar türbinleri ve yakıt hücreleri kullanılmaya başlandı. Bu teknolojilerin tamamı, denizaltının “Havadan Bağımsız” yani en uzun sürede su altında kalmasını hedefleyen teknolojiler oldu.

Denizaltının akustik olarak da tespit edilmesini zorlaştıran AIP, elektrik motorunu ve diğer elektrik sistemlerini, pilleri kullanmadan çalıştırmasına olanak sağlar. Dizel motorları çalıştırarak pilleri şarj etmesi için, şnorkel yaparak su üstüne çıkma sıklığını azaltır. Havalandırma için kısa süreliğine şnorkel yapması gerekse de klasik dizel-elektrikli denizaltılara göre çok daha kısa süre su üstünde görünürler. Askeri operasyonlar sırasında da taktik durum su üstüne çıkmayı engelliyorsa normalden daha uzun süre su üstüne çıkmayı erteleyebilir. Böylece denizaltı, komutanına daha fazla esneklik kazandırarak daha uzun süre su altında kalabilir. Halen dünya genelinde, 50’den fazla AIP denizaltısı bulunmaktadır ve bu sayı, önümüzdeki on yılda, iki katına çıkması beklenmektedir.

Nükleer hariç, konvansiyonel AIP sistemleri ile bugüne kadar uzun sualtında kalma sürelerine erişmek mümkün olamadı. Bunun nedeni, denizaltıyı sevk etmek için gereken güç yoğunluğuna ulaşabilen bir sistem geliştirilememiş olmasıydı. Ancak Süperkritik Karbondioksit çevrimleri ile bu durum yakın zamanda değişecek gibi gözüküyor. Nasıl mı?

Süperkritik Karbondioksit Nedir?

Kritik basınç ve kritik sıcaklık noktasının üzerinde tutulan karbondioksitin, akışkan halidir. Bu noktadaki yoğunluk, bir sıvınınkine benzer ve böylece:

  • Bir kompresörde ihtiyaç duyulan pompalama gücünün önemli ölçüde azaltılmasına,
  • Termal enerji-elektrik enerjisi dönüşüm verimliliğinin daha az iş gerektirmesi sayesinde önemli ölçüde arttırılmasına olanak tanır.

 

İdeaLab Çözümü

Buhar yerine, süperkritik karbondioksit kullanan, kapalı yeniden sıkıştırmalı Brayton çevrimi (RCBC) adı verilen bir konfigürasyonda, termal enerji-elektrik enerjisi dönüşüm teknolojisini geliştirmektedir. Bu sayede buharlı Rankine çevrimine kıyasla çarpıcı bir şekilde dönüşüm verimliliğinin arttığı gösterilmiştir. Denizaltı tahrik sistemleri sözkonusu olduğunda ise, yüksek güç yoğunluklu ve oldukça kompakt bir turbo makine ortaya çıkmaktadır.

Sistem bazında artan verimlilik; termal kaynağa (doğal gaz, nükleer, güneş ya da kömür) bakılmaksızın, aynı termik girdi için daha fazla enerji/güç çıktısı anlamına gelir. Yakıt maliyetleri de İdeaLab çözümü ile oldukça azalmaktadır. Uygulama alanı deniz platformları ya da karasal enerji üretim sistemleri de olsa bu durum geçerlidir.

 

AIP olarak İdealab’in sCO2 Güç çevriminin, Rakip sistemlere göre Avantajları

En önemlisi, elbette, sistemin % 25 daha yüksek güç yoğunluğuna sahip olmasıdır.

 

İdealab AIP güç sistemi, güç yoğunluğu ile ön plana çıkarken, sistemin ağırlığı da FuelCell (yakıt hücresi) ve Stirling gibi rakip AIP teknolojilerinin yarısını bile geçmiyor.

Diğer bir avantaj ise sCO2’nin kullanılmasının, yakın rakip yakıt pillerine kıyasla yaklaşık 7 puan verimlilik artışı sağlamasıdır (Aynı termik girdi için, artan elektrik / güç üretimi ile sonuçlanır).

 

İdealab sCO2 AIP sistemi, gemide herhangi bir CO2 emisyon pompası sistemi olmadan, 1.200 m derinlik sağlayan, yüksek basınç boru hatlarından oluşur. İstenildiği takdirde gemi içinde de Karbondioksit depolanabilir.

Standart uygulamada 4MW’a kadar elektrik gücü sağlayan bir AIP güç modülü tasarlanmıştır. Çekiş sistemi, 4MW’lık enerji yükselmesini sürüş sistemine yönlendirilebilecek şekilde yapılandırılmıştır. Bu özellik, azami güç drenajı problemleri nedeniyle düşük hızları kısıtlayan diğer mevcut AIP teknolojilerine göre, ciddi bir avantaj sağlamaktadır.

Yenilikçi hibrid katalitik yanma odası sayesinde, yakıt olarak: Dizel, JP-8 veya sıvılaştırılmış doğal gaz kullanılabilir. 100 ton dizel yakıtlı kavramsal görev analizine dayanan sCO2 AIP sistemi, potansiyel olarak denizaltıya 90 günlük görev süresi ve yakıt ikmalleri arasında 20.000 km’lik seyir mesafesi sağlayabilir.

Ayrıca, yüksek hızlı turbo makineye sahip bu tasarım, Stirling motorlu bir dizel ana makinanın sahip olduğu tüm gürültü endişelerini ortadan kaldırır. Böylece denizaltıya, hem nükleer olmayan araçlar arasında en yüksek su altında kalma süresini sağlar, hem de eşsiz bir sessiz seyir yeteneği kazandırır.

Zorluklar

Bütün bu avantajlar, doğal olarak yeni zorlukları beraberinde getiriyor. sCO2 AIP güç çevriminden yararlanılmadan önce, hazır ve güvenilir olduğu gösterilmelidir. Bu bağlamda İdealab, prototip bir sistem geliştirerek tam ölçekli saha uygulaması için, şu misyonu üstlenmiş durumda:

2019 yılı sonunda kadar, 1 MW’a kadar sCO2 Brayton güç dönüşüm sisteminin karasal testlerini tamamlamak!

Bu misyonu destekleyecek şekilde devam eden faaliyetler şunları içeriyor:

  • Var olan bileşenlerin (rulmanlar ve sızdırmazlık elemanları) uygulanabilir ve malzemelerinin uygun olduğunun doğrulanması,
  • Geniş çalışma parametreleri ve uygulamaların desteklenmesi,
  • Mevcut teknolojileri yeni bir uygulamaya entegre etmek ve ölçeklendirmek,
  • Kritik noktada çalışma için sağlam çalışma prosedürleri geliştirilmesi.

 

Gelecekteki Uygulamalar

sCO2 güç çevrimleri, potansiyel olarak çok çeşitli güç üretme uygulamaları için geçerlidir: Nükleer enerji, konsantre güneş enerjisi, fosil yakıt kazanları, jeotermal ve yüzer gemi tahrik sistemleri. Bu alanlar, sCO2 çevrimleri için uygun uygulamalar olarak belirlendi ve çok yakında geleneksel buharlı Rankine çevrimlerinin yerini alacak. Dünya üzerinde büyük ve küçük ölçekli birçok üniversite, araştırma ve imalatçı firmalar ve kamu kuruluşları sCO2 teknolojisine odaklanmış durumda. Askeri ve ticari uygulamaları ile önümüzdeki dönemde verimlilik sıçraması yaptırabilecek ana teknoloji geliştirme konuları arasında çoktan yerini aldı!

 

Türkiye için kritikliği ve sağlayacağı avantajlar

Süperkritik karbondioksit çevrimleri ile Türkiye’nin kazanacağı teknolojiler aynı zamanda farklı alanlarda da kullanıma açık yataklama, sızdırmazlık elemanları, turbo makineler ve jeneratörler olacaktır. Bunun ötesinde, aslında bir kapalı çevrim gaz türbini olan bu motorun üretimi, kompakt yapısı sayesinde Türkiye imkanları ile imal edilebilir şartlarda ve büyük yatırımlar gerektirmemektedir. Askeri teknolojilerde ülkemizin bulunduğu seviyeye sınıf atlatacak ve sadece denizaltılarımız için değil, tüm milli yüzer platformlar için ana tahrik sistemi üretme ve dışa bağımlılıktan kurtulma imkânı sağlayacaktır.

 

ARGE aşaması SSM desteği ile tamamlanan “Süperkritik karbondioksit çevrimli güç sistemi” karasal testlere başlamak için tüm detayları ile İdealab tarafından tasarlanmış durumdadır. Teknik resimleri, malzeme haritaları, kontrol sistemi, tedarikçi seçimine kadar detaylı bir altyapı mevcut durumdadır. Gereken destek sağlandığı takdirde kısa süre içinde tamamlanan karasal testleri takiben deniz aracına uyarlama fazına geçilebilecektir. Yerli ve milli imkanlarla seri üretimi gerçekleştirilebilecek bu sistem, İdealab’ın uzun vadeli yol haritasında ülkemiz için ticarileşme potansiyeli yüksek durumdadır. Sivil yüzer platformlarda uygulanabileceği gibi; çimento tesisleri, cam ve çelik tesisleri, kimya/petrokimya üretim fabrikaları vb. büyük ölçekli enerji ihtiyaçları karşılayabilecek esnek yakıtlı bir sistem olabilme özelliğini taşımaktadır.

 

Devamını oku
Yorum yaz

Yorum yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Blog

Blog Haber Makaleler1 ay

2023’e Az Kaldı

Şükürler olsun ki şanlı Tarihimiz’de birçok zafer ve bu zaferler içinde birçok kahramanlık hatıraları mevcuttur. Çanakkale Deniz ve Kara Savaşları...

Blog Haber Makaleler2 ay

Konteyner Teknolojisi ile Sanallaştırma Tarihe mi Karışıyor?

Son zamanlarda konteyner teknolojisi adındı sıkça duyar olduk. Ülkemizde de kullanılmaya başlayan bu teknolojiye Google, IBM, Microsoft gibi birçok ünlü...

Blog Haber Makaleler2 ay

Çocuklara Makine Kodlamada Yaratıcı Olmayı Öğretin

Derin makine öğrenimi, muhtemelen kodun yazımını nispeten hızlı bir şekilde otomatikleştirecektir. Yazılımın yapabileceğimizden daha iyi kodlanabileceği bir gelecekte yaratıcılık çok...

Blog Haber Makaleler2 ay

IPhone Hayatımızı Değiştirdi: Bağımlılık

Yakın tarihte Tony Fadell iPod’u icat etti ve iPhone’u yaratan ekibin önemli bir üyesi oldu. Şimdi, ise “Apple’ın akıllı telefon bağımlılığı...

Blog Haber Makaleler2 ay

Intel, Performans İçin Yöntem Değişirdi

Intel, daha önce virüs taramasında kullandığı CPU’larda görevi hafifleterek performans ve pil ömrünü iyileştirmek için GPU’lara (Grafik İşlemciler) virüs taraması...

Blog Haber Makaleler2 ay

Firefox’a Yeni Bir Şans Vermenin Zamanı Geldi

İlk on yıl önce piyasaya sürüldüğünden beri, Google’ın Chrome tarayıcısı hayatımdaki en tutarlı teknoloji olmuştur.  Telefonlar, dizüstü bilgisayarlar ve kulaklıklardan...

Blog Haber Makaleler2 ay

İnternet 25 Yaşında

İlk olarak 1993 yılında hayatımıza girdi internet. Ve bugün tam 25 yaşında. Geçmişten bu güne neler yaşamış gelin hep birlikte...

Galeri

Medya ve Sinema Haberleri1 hafta

Bu Hafta Vizyondakiler

Bayram tatilini sinemaya giderek değerlendirmek isteyenler için işte vizyondakiler.  Bir grup genç bilim adamı tüm zamanların en büyük buluşuna imza...

Seyahat2 hafta

Yaz Tatili İçin Türkiye’nin En Güzel Plajları

Yaz mevsiminin tüm sıcaklığıyla kendini hissettirdiği şu günlerde Türkiye’nin en güzel plajlarını sizler için derledik.

Otomotiv Haberleri1 ay

2018’in en güvenli araçları belli oldu!

Araçların kazalara karşı dayanıklıklarını ölçen The Insurance Institute for Highway Safety, 2018 yılının en güvenilir araçlarını belirledi. İşte listedeki araçlar....

Teknoloji Galerileri1 ay

‘Yolcu Uçağı’nı gören şaşırıyor!

Antalya’nın Aksu ilçesindeki Uçak Bakım Teknolojileri Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi’ne hibe edilen eski yolcu uçağı, 7 aylık çalışmayla, öğrencilere...

Oyun Haberleri2 ay

Atari Geri Dönüyor

Atari, yeni oyun konsolu Ataribox’un ön siparişe sunulacağı tarihi açıkladı. Peki Ataribox’ın özellikleri neler? Ataribox’ın fiyatı ne kadar? İşte Ataribox hakkında bilmeniz gereken her şey… Son 20...

Lifestyle Yaşam Haberleri2 ay

Atatürk’ün Türkiye’yi Dünyaya Tanıtmak İçin Çektirdiği 20 Efsane Fotoğraf

Atatürk, 1936 yılında ülkemizi tanıtmak adına Türkiye’nin dört bir yanından fotoğraflar çektirmiş ve bunları İngilizce ve Fransızca dillerine tercüme ettirerek...

Oyun Haberleri2 ay

PES 2019’un Ekran Görüntüleri Değişiklikler

Popüler futbol oyunu PES’in önümüzdeki aylarda çıkması beklenen yeni versiyonu PES 2019’a ait görseller sızdı. PES serisinin yeni oyunu, Hong...

Etiket Bulutu

Kategoriler

Trending