Geleceğe Doğru Sürmek: Elektrikli Araçların Gelişiminde Petrokimyanın Rolü

Türkiye’de 2024 yılı sonu itibarıyla yollarda 30.000’den fazla elektrikli araç bulunuyordu ve tahminler 2034 yılına kadar bu sayının toplam araç parkının %20’sinden fazlasını oluşturabileceğini gösteriyor. EA kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte bu araçları çevre dostu ve günlük kullanıma uygun hale getiren özel malzemelere ve teknolojilere olan talep de artıyor.

Bu malzemelerin ve teknolojilerin önemli bir kısmı petrokimya endüstrisine dayanıyor. Hafif polimerlerden ileri düzey batarya bileşenlerine kadar, petrokimya sektörü elektrikli araçların daha verimli, ulaşılabilir ve sürdürülebilir olmasında hayati bir rol oynuyor.

Hafif Malzemeler: Kimya ile Menzili Artırmak

Bir elektrikli aracın menzilini artırmanın en etkili yollarından biri ağırlığını azaltmaktır. Çelik ve alüminyum gibi geleneksel metaller, enerji verimliliğini artıran ve batarya ömrünü uzatan, petrokimyasallardan türetilmiş plastikler ve kompozitler gibi daha hafif alternatiflerle değiştirilmektedir.

Poliakrilonitril (PAN) ve diğer petrokimya kaynaklı reçinelerden üretilen karbon fiber takviyeli polimerler (CFRP’ler), çelikle karşılaştırıldığında parça ağırlığını %50’ye kadar azaltabiliyor. Bu malzemeler, günümüzde yolcu kabinleri, tavan panelleri, gövde iskeletleri ve jantlarda aktif olarak kullanılıyor. Örneğin BMW i3, modelinde, şaside CFRP kullanılarak malzemenin darbe anında kritik öneme sahip alanlardaki dayanıklılık ve hafiflik avantajı öne çıkarılıyor.

Cam elyaf takviyeli polipropilen (GF-PP), iç trim panelleri, koltuk iskeletleri ve bagaj bileşenlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu malzeme, geleneksel materyallere göre daha hafif ve kolay şekillendirilebilir bir alternatif sunar.

Kaprolaktam ve hekzametilendiamin gibi petrokimya kökenli monomerlerden türetilen poliamid (PA 6 ve PA 66), yüksek mekanik dayanımı ve ısıya karşı direnci sayesinde motor kapakları, pedal sistemleri ve bağlantı aparatlarında metallerin yerini almaktadır.

İzosiyanat ve poliollerden (örneğin toluen diizosiyanat ve bisfenol A) üretilen poliüretan (PU) ile genellikle bisfenol A’dan elde edilen polikarbonat (PC), gösterge panelleri, far muhafazaları ve cam uygulamalarında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bu malzemeler, hem aracın ağırlığını azaltmakta hem de üretim süreçlerini basitleştirmektedir.

Türkiye’de elektrikli araç (EA) pazarının büyümesi, bu gelişmiş malzemelere olan talebi de beraberinde getiriyor. İlk elektrikli SUV modelinin üretimine 2022 yılında başlayan yerli otomobil üreticisi TOGG, 2030 yılına kadar beş farklı model piyasaya sürmeyi ve Avrupa’ya 1 milyon adede kadar araç ihraç etmeyi planlıyor. Bu ivme, elektrikli araçlara özel olarak tasarlanmış hafif, ısıya dayanıklı polimerler ve kompozit malzemelerin tedarikçileri için yeni fırsatların kapısını aralıyor.

Bataryaları Güçlendiren Görünmeyen Kahraman: Petrokimya

Batarya teknolojisi, elektrikli araç devriminin tam kalbinde yer alıyor. Gözle görülmeyen ama en az batarya kadar hayati öneme sahip olan, batarya güvenliği ve verimliliğini artıran özel petrokimya türevi bileşenler şunları içeriyor:

• Ayırıcılar (Separatörler): Genellikle polietilen veya polipropilen bazlı ince, gözenekli filmler olup, batarya elektrotlarını birbirinden ayırırken iyon akışına izin verirler.
• Elektrolitler: Lityum tuzlarının etilen karbonat veya dimetil karbonat gibi organik çözücülerde çözülmesiyle elde edilen sıvılar, hücre içinde elektrik iletimini sağlar.
• Bağlayıcılar ve yapıştırıcılar: Genellikle sentetik polimerlerden oluşur ve batarya bileşenlerini zorlu çalışma koşulları altında bir arada tutar.
• Isıl yönetim malzemeleri: Alev geciktirici polimerler ve yalıtkan köpükler gibi bileşenler, batarya sıcaklığını düzenleyerek aşırı ısınmayı önlemeye yardımcı olur.

Polimer kimyasındaki yenilikler, artık bataryaların daha hızlı şarj olmasını, daha uzun ömürlü olmasını ve yüksek sıcaklıklarda daha iyi performans göstermesini sağlıyor — bu da, Türkiye’nin Erzurum’un karlı yollarından Antalya’nın kavurucu yazlarına uzanan farklı iklim koşullarında faaliyet gösteren elektrikli araçlar için kritik önem taşıyor.

Elektrikli araçların hem küresel hem de bölgesel ölçekte benimsenmesi hızlandıkça, gelişmiş batarya teknolojilerine olan talep de artıyor. Örneğin, küresel batarya ayırıcıları pazarının 2023 yılında 6,3 milyar dolardan, 2028 yılına kadar %15,7 bileşik yıllık büyüme oranıyla 13 milyar dolara ulaşması bekleniyor.

Türkiye, 2030 yılına kadar 80 gigawatt-saatlik bir üretim kapasitesine ulaşarak batarya üretiminde bölgesel bir merkez olmayı hedefliyor. Bu hedef doğrultusunda, batarya üretimine yönelik yatırımları teşvik amacıyla 4,5 milyar dolarlık bir teşvik paketi devreye alınmış durumdadır.

Döngüyü Kapatmak: Geri Dönüştürülmüş Plastikler Artan Rol Üstleniyor

Elektrikli araç üreticileri, yalnızca çevresel etkilerini azaltmakla kalmayıp, aynı zamanda döngüselliğe yönelik artan düzenlemelere — örneğin AB’nin Ömrünü Tamamlamış Araçlar Direktifi ve genişletilmiş üretici sorumluluğu programları — uyum sağlamak amacıyla giderek daha fazla geri dönüştürülmüş plastiklere yöneliyor.

Polipropilen (PP), polietilen (PE) ve polietilen tereftalat (PET) gibi geri dönüştürülmüş polimerler, halihazırda kritik olmayan birçok bileşende kullanılıyor. Örneğin:

• Renault, tamponlar, çamurluk kaplamaları ve gösterge panellerinde geri dönüştürülmüş PP kullanıyor. Tamamen elektrikli Mobilize Duo ve Bento modellerinde dış bileşenlerin %60’ına kadar olan kısmı geri dönüştürülmüş plastikten oluşuyor.
• Ford, su şişelerinden elde edilen geri dönüştürülmüş PET’i, şasi altı koruyucular, motor altı panelleri ve arka tekerlek davlumbazlarında kullanıyor.
• Honda, başka modellerinden çıkan hurda tamponlardaki geri dönüştürülmüş plastiği yeni elektrikli aracı N-VAN e: modelinde dış donanım aksesuarları ve çeşitli parçalarda değerlendiriyor.

Türkiye’de her yıl yaklaşık 3,7 milyon ton plastik atık üretiliyor veya ithal ediliyor ; ancak bu miktarın yalnızca %6’sı geri dönüştürülüyor. Türkiye, aynı zamanda AB ülkelerinden en fazla plastik atık ithal eden ülke konumunda bulunuyor. Otomotiv kalitesinde geri dönüştürülmüş hammaddelerin üretimi hâlâ sınırlı olmakla birlikte, plastik atık konusunda artan toplumsal farkındalık ve politika ivmesi, önümüzdeki yıllarda elektrikli araç üreticileri üzerinde daha iddialı geri dönüşüm uygulamalarını hayata geçirme yönünde baskı oluşturabilir.