Covid 19’un etkilediği en önemli konulardan biri de uçak ile seyahat özgürlüğümüzün kısıtlanması oldu. Hepimizin kafasında ‘’uçağa bindiğimizde kabin içinde bir Covid 19 hastası veya taşıyıcısı varsa hastalığın buluşmasından nasıl korunacağız’’ sorusu oluştu. 

Diğer ulaşım araçlarına göre uçaklarda daha etkili ve güvenli bir havalandırma sistemi olduğunu öğrendiğimde bir rahatlama hissetim. Ama yine de temizoda havalandırma sistemi validasyonu ile ilgili biri olarak irdelenecek birçok  konu olduğunu da gördüm. Bu yazımda kısaca ve genel olarak  bu konuları sizlerle paylaşmak istedim.

Masmavi bir gökyüzünde, rahat koltuğumuza oturmuş, pamuk tarlası görünümündeki  bulutların üzerinde, çayımızı içerken, uçuşun keyfini çıkarıyorduk. Dış ortam şartlarını hiç düşündük mü? Sıcaklık; eksi 56 derece, basınç ise insan vücudunun kolay dayanamayacağı kadar düşük bir oranda. Peki biz kendimizi nasıl bu kadar rahat hissediyoruz?

Bu yüksek irtifada basınç, sıcaklık ve oksijen yoğunluğunun düşük olması canlı sağlığı açısından olumsuz bir durum oluşturur.  Bunu engellemek için uçak motorundan alınan basınçlı ve sıcak hava, iklimlendirme paketlerinden geçirilerek kabinin içine verilir ve kabinin basınçlanmasını (bu işleme 1940’larda başlanmıştır) sağlar. 

Uçak kabinini sızdırmaz bir oda gibi düşünürsek, basınçlandırma yapmak  hem yüksek irtifa hem de yetersiz oksijen problemlerini çözer. 

Sizlere bu yazıyı hazırlarken faydalandığım makalede Boeing 737 uçak tipinden faydalanılmıştır. Uçaklardaki iklimlendirme sistemi temel olarak soğutma, ısıtma, basınçlandırma, sıcaklık kontrol ve dağıtım ünitelerinden oluşur. Koşullandırılmış havanın dağıtımı kokpit ve kabin olmak üzere ikiye ayrılır ve her ikisi birbirinden bağımsızdır. Burada dolaşan hava ayrıca elektronik bölümü ve kargo kısımlarına da gider. 

Dağıtım sisteminin bir alt kısmı da bizi çok ilgilendiren kabin içi havasının tekrar dolaşım (re-sirkülasyon) sistemidir. Nasıl temizodalarda tasarruf amaçlı tekrar dolaşım havası kullanıyorsak, bu havayı *HEPA/ULPA filtrelerden geçiriyorsak ve taze hava ile belli oranda karıştırıyorsak, uçaklarda da motordan alınan besleme  (taze) havasını azaltarak ve tekrar dolaşım havasını arttırarak yakıt tasarrufu sağlanmaktadır. Emilen hava, hava fanlarıyla HEPA/ULPA filtrelerden geçirilerek karışım manifolduna  alınır ve belli oranda taze havayla karışır. Tekrar dolaşım havasının, içerdiği canlı/cansız partiküllerden temizlenmesi yüksek etkinlikte (%99,99... oranında 0.3 -0.5  mikron boyutunda) partikül tutucu HEPA/ULPA filtreler yoluyla gerçekleşir. Bu filtreler ön kargo bölümünün arka duvarında bulunur ve tekrar dolaşım havasının girdiği ilk noktadadır. 

Uçaklarda kabin içi havası ile ilgili bilgileri kısaca özetledikten sonra, kabin içindeki hava kalitesini yükselten bu filtreler ve kabin içi havasının tekrar dolaşımı hakkında mutlaka düşünülmesi gereken önemli konuları dile getirmeye çalışacağım:

• Doğal olarak her filtre gibi bu filtreler de dolar, tıkanır ve yenisiyle değiştirilmesi gerekir. Boeing 737’de bu değişim süresi 5000 uçuş saatidir, yaklaşık 1-1,5 yıla denk gelir. Acaba verilen bu süre birçok değişkenlik (daha sık uçuş, taşınan yolcu sayısı, ortam tozu ve kirliliği vb.) göz önüne alındığında yetersiz kalabilir mi?                                              Örneğin, temizoda kullanıcıları olarak bizler, bu filtre değişim süresini bahsettiğim değişkenliklere rağmen daha net belirleyebiliyoruz.  Bunun için sürekli filtrenin ön ve arka tarafındaki basınç farkını ölçerek, filtre üreticisinin belirttiği tıkanıklık basıncına göre kendimize bir filtre değişim basınç değeri saptıyoruz ve bu değere yaklaştığımızda filtreyi değiştiriyoruz 

Not: Filtreleri değiştirirken, filtrelerin havadaki mikrobiyal kontaminasyonu tuttuğu ve değiştirme sırasında bu işlemi yapan teknik personele zarar verebileceği düşünülerek güvenli değişim (safe change) yöntemleri düşünülmelidir.

• Diğer bir konu ise HEPA/ULPA filtrelerin, çok hassas malzemelerden (kağıt, alüminyum) yapılması nedeniyle üretim, depolama, taşıma, montaj sırasında çok kolay hasar görebilmesi ve işlevini yitirebilmesidir. Bu açıdan kabine filtre takılmadan önce, takıldıktan sonra ve belirli bir sıklıkta sızıntı (integrity) testi yapılarak filtre bütünlüğünün uygunluğu test edilmelidir.

• Kabin içi hava kalitesi dendiğinde akla gelen diğer önemli konuda yolcu başına düşen oksijen miktarıdır. Günümüzde bu konuyla ilgili bir standart geliştirilmemiştir. Böylece hava yolu şirketleri de maliyeti azaltmak için bu konuyu fazla irdelemezler. Bugün uçaklarda %50’ye yakın tekrar dolaşım havası kullanılmaktadır. Enerji ve maliyet açısından tekrar dolaşım hava miktarının arttırılması bazı sağlık risklerini de ortaya çıkarmıştır.  Covid 19 salgını bu riskleri tekrar gündeme getirmiştir. 

1970’lerde yolcu başına 0,42 m3/dk olan dış hava miktar, günümüzde 0,17 m3/dk’ya düşürülmüştür. ASHRAE (American Society of Heating Refrigerating and Air –conditioning Engineers) tarafından belirlenen standarta göre bu miktar 0.42 m3/dk olmalıdır. Kabin havalandırma sistemi tasarımı bir koltuk sırasına gönderilen havanın yine o koltuk sırasından alınarak kabinden atılmasını sağlayacak ve riski azaltacak şekilde yapılır. Ama  bir yolcuda enfeksiyon varsa hava yoluyla diğer yolculara bulaşabilir. Bu nedenle yolcu başına düşen taze hava miktarı ne kadar fazlaysa risk o kadar azalır. 

Sonuç

1940’larda kabin basınçlandırılması ile  başlayan iklimlendirme sistemleri, günümüze kadar sürekli geliştirilmiştir. Fakat ne yazık ki yolcu ve mürettebattan hava kalitesiyle ilgili şikayet ve rahatsızlık bilgileri alındığı halde bu bilgiler düzenli bir kaynakta derlenmediği için kabin içi hava kalitesi ve sağlık riskleri arasında net bir bağlantı kurmak zordur.  Bu açıdan temizoda kullanıcıları olan bizlerin yaptığı ölçümler (basınç farkı, sıcaklık, rutubet, mikrobiyal yük, HEPA/ULPA filtre tıkanıklık ve sızdırmazlık ölçümleri vb) düzenli olarak kabin içi havası içinde yapılırsa ve bu sonuçlar bir havuzda toplanırsa, yolcu ve mürettebat için daha sağlıklı bir kabin ortamı sağlayacak şekilde öneri ve yenilikler yapılabilir ve Covid 19 gibi salgınlarda uçak yolculuğunu daha güvenilir ve tercih edilebilir hale getirebilir.

Dilek Sunar
I.C.C.E. İstanbul Validasyon ve Eğitim Tic. Ltd. Şti.

Kaynakça:

Arslan, B., Karakoç, T.H., Yörü, Y., Altuntaş Ö. ‘’Uçak ve iklimlendirme sistemleri ve iç hava kalitesi üzerine etkisi’’, Mühendis ve Makina Cilt 51 Sayı 697