Uçaklarda neden benzin kullanılmıyor ?

20. yüzyılın ilk ve ikinci çeyreğinde başlayan hava taşımacılığı, özellikle amerikan, ingiliz ve alman mühendislerin yakıt türü olarak fosil yakıt kullanımını uygun görmesi ve teknolojik olarak fosil yakıt türlerinin karbon emisyonu açısından kimseyi rahatsız etmediği günlerde evrimleşti.

Nedeni çok açıktı. Yeni bir teknolojik ivme yakalanmıştı. Hava kirliliğini kimsenin düşünecek bir hali yoktu, kaldı ki bu yarı yüzyılda insanlar, birinci ve ikinci dünya savaşlarıyla büyük bir darbe aldılar.

Fosil yakıt demişken buna bir açıklık getirmek istiyorum. Fosil yakıt, yüksek oranlarda karbon ve hidrokarbon içeren doğal bir enerji kaynağıdır. Doğal diyorum çünkü ölen canlı organizmaların oksijensiz ortamda milyonlarca yıl boyunca çözülmesi ile oluşur. Yüksek basınç canlı kalıntılarının fosilleşmesinde büyük rol oynamıştır. Milyonlarca yıl boyunca, bitkilerin ve hayvanların çürümesi ile fosil yakıtlar oluşmuştur. Bu yakıtlar, sondaj veya kazılarak yeryüzüne çıkarılabilir. Günümüzde, yüzölçümü bakımından ortadoğu ülkeleri bu durumdan en fazla yararlanan ülkelerin başında gelmektedir.

Konumuza geri dönelim. Uçakların uçması için gerekli olan itki gücü, motorlar sayesinde elde edilir. Benim de uçuşlarıma başladığım piston motorlu, pervaneli uçaklardan (Cessna-172, Socata TB-20) tutun da şuan aktif olarak uçtuğum yolcu uçağı olan Boeing 777-300er uçağına kadar bütün uçakları, genel olarak içerisinde kerosen bulunan fosil kaynaklardan üretilmiş yakıtlar ile çalışan motorlara sahiptir.

Havacılık yakıtları genel olarak ikiye ayrılır;

-AVGAS (içerisinde kerosen bulunmaz, genel anlamda piston motorlu, pervaneli uçaklarda kullanılır.)

-Jet yakıtları (Jet motorlu yolcu uçaklarında kullanılır.)

Peki, uçaklarda neden arabalarda olduğu gibi benzin kullanmıyoruz?

Aslında kullanılıyor. İsmi de MOGAS yani Motor Gasoline. Cessna 172s modellerinde kullanılan Lycoming O-360 motoru ve Bonanza’nın popüler piston motorlu G35 modeli, araçlarda kullanılan Motor Gasoline için uygun motorlara sahiptir.

Benzin ve jet yakıtı(bir karışım olarak düşünülebilir) aslında saf petrolden üretilen, ve piston ve jet motorları gibi yanmalı motorları işlevsel hale getiren, fosil yakıtlardır. Aralarındaki temel fark, hidrokarbon dizilişlerinden kaynaklanır.

Öncelikle uçakların seyir halinde olduğu seviyedeki sıcaklıklar ile arabaların günlük kullanımındaki ortam sıcaklıkları birbirinden çok farklıdır. Bu farklılık birazdan sıralayacağım 3 madde içerisinde aslında en önemli olanıdır.

Şöyle sıralayalım;

-Donma sıcaklığı

-Alev alma (parlama) sıcaklığı

-Vizkosite

Mantık çerçevesinde benzin, uçak motorlarını çalıştırabilecek seviyede bir fosil yakıt türüdür.Ancak, uçakların genel uçuş seviyeleri olan 35.000ft – 40.000ft seviyelerinde yaklaşık olarak -56 santigrat derece sıcaklık görürüz. Bu sıcaklık, benzinin donma sıcaklığından çok daha düşük bir sıcaklıktır. Bu nedenle bu seviyelerde yakıt olarak benzin kullanılmaz.

Parlama noktası, yanıcı bir kimyasalın veya maddenin, tutuşup buhara dönüştüğü sıcaklığı ifade eder. Yani, yakıtın buharlaşma sıcaklığını temsil eder. Gazyağı, benzine kıyasla daha fazla güç ve verimlilik elde etmek için daha yüksek oktan dereceleri sunar, artı olarak kerosenin parlama derecesi 40 santigrat derecedir ve bu derecenin altında ateş ile temasında yanmaz, tutuşmaz. Benzinin kerosene göre alev alması çok daha kolaydır, uçuş seviyelerinde buharlaşması istenmez,  işte bu yüzden benzin, kerosene kıyasla daha riskli ve kullanışsız kalmaktadır.

Diğer bir nokta, vizkositedir. Vizkositeyi akışkanların akmaya karşı gösterdikleri direnç olarak düşünelim. Halk dilinde gaz yağı olarak bilinen kerosen, yapısal olarak benzine göre daha düşük bir viskozite derecesine sahiptir, yani akışkanlık seviyesi daha fazladır ve benzin kadar kalın veya yapışkan değildir. Bu oldukça önem arz eder, çünkü yüksek viskoziteli yakıtlar bir uçağın motor kanallarını tıkayabilir ve motorun deyim yerindeyse teklemesine sebebiyet verebilir. Kerosenin benzine göre daha düşük donma noktasına sahip olması, vizkositesiyle de doğru orantılı olup, uçuş sırasında benzine göre akışkan ve hareketli kalır. Doğal olarak soğuk sıcaklıklara sahip yüksek irtifalarda bile, gazyağı minimum viskoziteye sahiptir ve uçağın motorunda ve bileşenlerinde kolayca hareket etmesini sağlar.

Saydığım tüm bu nedenler neticesince gazyağı, bir diğer adıyla kerosen, günümüz jet motorlu yolcu uçaklarında kullanılan en yaygın yakıt türüdür.