Hidrojen enerjisi


Hidrojen 1500’lü yıllarda keşfedilmiş, 1700’lü yıllarda yanabilme özelliğinin farkına varılmış, evrenin en basit ve en çok bulunan elementi olup, renksiz, kokusuz, havadan 14,4 kez daha hafif ve tamamen zehirsiz bir gazdır. Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynağıdır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir. 1 kg hidrojen 2,1 kg doğal gaz veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir.

Hidrojen doğada serbest halde bulunmaz, bileşikler halinde bulunur. En çok bilinen bileşiği ise sudur. Örneğin Karadeniz’in 60 metreden daha derinindeki sularında bol hidrojen sülfür vardır. Bundan ucuz hidrojen elde edilebilir. Hammaddesi karasularımız içinde olan hidrojen sülfürden, hidrojen üretimi yöntemleri üzerinde çalışmalar yapılmalıdır.

Birçok üniversitemizde hidrojen enerjisiyle ilgili çalışmalar yapılmaktadır. Örneğin, güneş enerjisinden, rüzgâr enerjisinden, jeotermik enerjiden ve hatta bitkisel artıklardan, örneğin fındık kabuğundan hidrojen üretimi üzerine üniversitelerimizde çalışmalar sürdürülmektedir. Bordan hidrojen enerjisi üretmek için çalışmalar yapılmaktadır. Ayrıca güneş enerjisi teknolojisiyle ergitilen çinkodan kolayca hidrojen elde etmek mümkündür. Bunun için erimiş çinkonun üzerine su dökmek yeterlidir.

Isı ve patlama enerjisi gerektiren her alanda kullanımı temiz ve kolay olan hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı enerji sistemlerinde, atmosfere atılan ürün sadece su ve/veya su buharı olmaktadır. Hidrojen petrol yakıtlarına göre ortalama 1,33 kat daha verimli bir yakıttır. Hidrojenden enerji elde edilmesi esnasında çevreyi kirletici ve sera etkisini artırıcı hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde üretimi söz konusu değildir. Hidrojenin üretiminde kullanılan su yeniden elde edilmiş olduğundan, hidrojen hiçbir zaman tükenmeyecektir.

Araştırmalar, mevcut koşullarda hidrojenin diğer yakıtlardan yaklaşık üç kat pahalı olduğunu ve yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanımının hidrojen üretiminde maliyet düşürücü teknolojik gelişmelere bağlı olacağını göstermektedir. Bununla birlikte, günlük veya mevsimlik periyotlarda oluşan ihtiyaç fazlası elektrik enerjisinin hidrojen olarak depolanması günümüz için de geçerli bir alternatif olarak değerlendirilebilir.

Dünyanın giderek artan enerji gereksinimini çevreyi kirletmeden ve sürdürülebilir olarak sağlayabilecek en ileri teknolojinin hidrojen enerji sistemi olduğu bugün bütün bilim adamlarınca kabul edilmektedir. Hidrojen enerjisinin insan ve çevre sağlığını tehdit edecek bir etkisi yoktur. Sudan elde edilen hidrojen, enerji kaynağından çok, bir enerji taşıyıcısı olarak düşünülmektedir. Hidrojen yerel olarak üretimi mümkün, kolayca ve güvenli olarak her yere taşınabilen, taşınması sırasında az enerji kaybı olan, ulaşım araçlarından ısınmaya, sanayiden mutfaklarımıza kadar her alanda yararlanacağımız bir enerji sistemidir.

Hidrojen içten yanmalı motorlarda doğrudan kullanımının yanı sıra katalitik yüzeylerde alevsiz yanmaya da uygun bir yakıttır. Ancak dünyadaki gelişim hidrojeninin yakıt olarak kullanıldığı yakıt pili teknolojisi doğrultusundadır. 1950’lerin sonlarında, NASA tarafından uzay çalışmalarında kullanılmaya başlayan yakıt pilleri, son yıllarda özellikle ulaştırma sektörü başta olmak üzere sanayi ve hizmet sektörlerinde başarı ile kullanıma sunulmuştur. Yakıt pilleri, taşınabilir bilgisayarlar, cep telefonları gibi mobil uygulamalar için kullanılabildiği gibi elektrik santralleri için de uygun güç sağlayıcılardır. Yüksek verimlilikleri ve düşük emisyonları nedeniyle, ulaşım sektöründe de geniş kullanım alanı bulmuşlardır.

Hidrojen yakıtının kullanılması konusunda üniversitelerimizde ve Milli Savunma Bakanlığı’nda hidrojenli araçlar üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Ayrıca hidrojenden yakıt pillerinden elektrik üretimi için de çalışmalar devam etmektedir. İTÜ Hidrojenli Araç Ekibi, tasarladıkları araç “Hydrobee” ile 2006 yılında Fransa’da düzenlenen yarışmada 1 litre benzine eşdeğer yakıtla 550 km. yol aldı ve 8. oldu.

Birleşmiş Milletler Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi’nin (ICHET) kurulmasına ilişkin anlaşma, Türkiye Cumhuriyeti Hükümeti ile Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Örgütü (UNIDO) arasında, 21 Ekim 2003 tarihinde Viyana’da imzalanmıştır. Danimarka Teknik Üniversitesindeki bilim adamları ise hidrojeni katı biçimde sorunsuz ve ekonomik olarak depolamayı mümkün kılan bir teknoloji geliştirdiler.

Doç. Dr. Özden Aslan Çataltepe

Dinlemek için tıklayın

 

 


Kaynaklar:

http://www.eie.gov.tr/hidrojen/index_hidrojen.htmlhttp://www.eie.gov.tr/hidrojen/hidrojen_enerjisi.htmlhttp://www.eie.gov.tr/hidrojen/teknolojik_gelismeler.htmlhttp://tr.wikipedia.org/wiki/Hidrojenhttp://www.mmo.org.tr/muhendismakina/arsiv/2003/ekim/makale_hidrojen.htmhttp://www.sentezhaber.com/index.php?mode=detay&index_id=9536http://www.ntvmsnbc.com/news/302280.asphttp://www.hydrogen-fuel.ordhttp://www.bahcesehir.edu.tr/index.php?sablon_id=7&ana_id=22&lang=TR&h_id=159&limit=allhttp://teknotakip.blogspot.com/http://www.dtu.dk/English/About_DTU/News.aspx?guid=%7BE6FF7D39-1EDD-41A4-BC9A-20455C2CF1A7%7Dhttp://www.eie.gov.tr/hidrojen/ichet.htmlhttp://www.milliyet.com.tr/2007/04/26/son/soneko21.asphttp://gazogen.ekolay.net/blog/?p=2473
Cumhuriyet Gazetesi,10.09.2005, 14.07.2005, 26.07.2004, 21.10.2003, 05.05.2003, 15.07.2002, 30.12.2001,8.07.2000,24.09.2000
Bilim Teknik Dergisi, 26.11.2005,  27.08.2005, 07.01.2006 16.06.2006
Zafer Ömer Özdemir, Halil Mutlubaş, ENERJİ TAŞIYICISI OLARAK HİDROJEN VE HİDROJEN   ÜRETİM YÖNTEMLERİ, Bartın University International Journal of Natural and Applied Sciences JONAS, 2 (1): 16-34 e-ISSN: 2667-5048, Derleme Makale,  2019
https://www.emo.org.tr/ekler/3f010d6bc392b90_ek.pdf