Enerji Sistemleri Mühendisliği

Enerji Kaynağı Olarak Hidrojen

Günümüzde artan enerji talebi ile alternatif yollar denenmiş ve bu yolar gelişen teknoloji ile değişim göstermiştir. Başlangıçta katı (kömür) ağırlıklı enerji kaynağı, sıvıya (petrole) dönüşmüş ve içinde bulunduğumuz yıllar içerisinde de sıvıdan gaza (doğal gaz, LPG) kısmi bir geçiş gerçekleşmiştir. Nitekim petrol istasyonlarına ek olarak gaz dolum istasyonları da şehir yaşamının bir parçası haline gelmiştir.

Bu gelişmede azalan enerji kaynaklarının oluşturduğu kadar çevre kirliliği de rol oynamıştır.  Üretilecek aynı enerji miktarı için gerekli kömür, petrol, doğal gazın oluşturduğu çevre kirliliği verilen sıra içerisinde azalmaktadır. Enerji kaynağı olarak hidrojenin önemi bu sıra içerisindeki yerinden kaynaklanmaktadır. Hidrojen, reaksiyon sonucu diğer yakıtların sebep olduğu CO, CO2, CnHm, SOx, NOx  vb oluşumların aksine sadece su oluşturmaktadır.

Hidrojen Nedir?

Hidrojen en basit elementtir. Bir hidrojen atomun da bir proton ve bir elektron bulunur. Hidrojen aynı zamanda evrende en yaygın olarak bulunan elementtir. Hidrojen dünyada gaz halinde bulunmaz. Her zaman başka elementlerle birleşik halde bulunur. İki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşan su molekülü buna örnektir. Bu element birçok organikle bileşikte bulunur. Hidrojen hidrokarbonlardan ısı yolu ile ayrıştırılabilir.

Önerilen Yazı  Yenilenebilir Enerji Kaynakları

SimgeH

Atom kütlesi1,00794 u

Atom numarası1

Elektron konfigürasyonu1s1

Kabuk başına elektronlar1

KaşiflerHenry CavendishAntoine Lavoisier

Enerji Kaynağı Olarak Hidrojen

Hidrojen bir doğal yakıt olmayıp, birincil enerji kaynaklarından yararlanılarak su, fosil yakıtlar ve biyokütle gibi farklı hammaddelerden üretilebilen sentetik bir yakıttır. Üretilmesi aşamasında buhar iyileştirme, atık gazların saflaştırılması, elektroliz, foto süreçler, termo kimyasal süreçler, radyoliz gibi alternatif birçok hidrojen üretim teknolojileri mevcuttur. Üretilen hidrojen boru hatları veya tankerler ile büyük mesafelere taşınabilir. Hidrojenin taşınmasında engellerin olmaması, daha fazla kullanımı sağlayacaktır.

Önerilen Yazı  Hidrojen Enerjisini Avantaj dezavantaj ve Depolanması

 

 

Hidrojen Enerjisinin Kullanım Alanları

Günümüzde hidrojen konusundaki çalışmaların önemlice bir kısmı otomotiv sektörünü esas almaktadır. Hidrojen içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılabilmektedir. Ancak hidrojenin gerçek anlamda üstünlüğü yakıt pillerinde ortaya çıkmaktadır. Nitekim hidrojen üretimi ve depolanması konusunda son yıllarda yoğunlaşan araştırmalar paralelinde yakıt pillerinde benzer geliştirme çalışmalarının yoğunlaşmasına sebep olmuşt ur. Bununla birlikte elektrik enerjisinin depolanamaması hidrojeni bir depolama aracı olarak gündemde tutmaktadır. Nitekim hidroelektrik enerji kaynağı bol olan Kanada ve Yeni Zelanda gibi ülkeler bu doğrultuda programlar başlatmışlardır. Bu yaklaşım hidroelektrik santrallerinin belirli yoğunlukta sürekli çalışmasını esas almakta ihtiyaç fazlası enerji ise suyun elektrolizi ile hidrojen üretiminde değerlendirilmekte ve bu şekilde enerji depolanmaktadır. Başlatılan uluslararası bir programda Kanada’da hidroelektrik santrallerinden elde edilen enerji, sıvı hidrojene dönüştürülmekte ve Avrupa’ya toplu taşım amaçları için ihraç edilmektedir. Hidrojenin gündemde olabileceği diğer bir alan ulusal şebekeden uzak bölgelerde izole enerji sistemlerinin oluşturulmasıdır. Mevcut koşullarda hidrojenin en geçerli olduğu alan taşınabilir enerji uygulamalarıdır. Bu kapsamda depolanmış hidrojen-yakıt pili sistemi mevcut pillerin kapasite ve ömür olarak gelişmiş şeklidir. Bu alan gerek depolamada gerekse yakıt pilinde hafifliğin ön plana çıktığı uygulamalardır.

Önerilen Yazı  Uranyum

 

Sonuç

Sonuç olarak günümüz şartlarında hidrojenin diğer yakıtlardan yaklaşık üç kat pahalı olduğunu ve yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanımının hidrojen üretiminde maliyet düşürücü teknolojik gelişmelere bağlı olacağını görülmektedir. Bununla birlikte, günlük veya mevsimlik periyotlarda oluşan ihtiyaç fazlası elektrik enerjisinin hidrojen olarak depolanması günümüz için de geçerli bir alternatif olarak değerlendirilebilir. Bu tarzda depolanan enerjinin yaygın tarzda kullanılabilmesi , örneğin toplu taşım amaçları için- yakıt pillerine dayalı otomotiv teknolojilerinin geliştirilmesine bağlıdır.

 

Yorum Yaz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.