Hidrojen Enerjisi ve Hidrojen Ekonomisi
Bir yandan fosil yakıtlar giderek azalır, dünyanın enerji ihtiyacı giderek artarken, bir yandan da fosil yakıt kullanımının çevre üzerindeki sonuçları ortadayken, hidrojen enerjisi temiz ve verimli bir alternatif olarak ortaya çıkıyor.
Hidrojen enerjisini savunan uzmanlara göre, hidrojenin en büyük avantajları şunlar:
* Doğada bol bol bulunuyor.
* Enerjiye dönüştürülmesi temiz ve etkin bir süreç.
Hidrojen oksijenle tepkimeye girince enerji açığa çıkıyor. Bu sürecin ortaya çıkardığı tek yan ürünse, su oluyor.
Ancak, hidrojen bir enerji kaynağı değil; enerjinin taşıyıcısı. Doğada yalnızca suda veya hidrokarbonların içinde bulunuyor; dolayısıyla yakıt olarak kullanılabilmesi için, kaynağından enerji kullanılarak ayrıştırılması gerekiyor.
Hidrojen ekonomisinin önündeki en büyük engelse, hidrojenin üretimi ve dağıtımı. Öte yandan, her türlü yakıtta olduğu gibi, hidrojen enerjisi için de güvenlik önemli bir konu.
Hidrojenin üretimi
Hidrojen, hidrokarbonlardan ya da sudan elde edilebiliyor. Ham petrol, doğal gaz, kömür gibi fosil yakıtlar veya alkol gibi biyokütleler hidrokarbon grubunda yer alıyor. Ancak hidrokarbonların kullanılması, hem fosil yakıta bağımlılığı, karbon dioksit açığa çıkarması hem de maliyetli olması nedeniyle Hidrojen Ekonomisi'nin avantajlarını dezavantaja dönüştürüyor.
Kaynak olarak suyu kullanmaksa, maliyet, etkinlik ve çevreye etki açısından en uygun yöntem olarak görülüyor. Suyun ayrıştırılmasının (elektroliz) birçok yöntemi var. Bu tekniklerin hepsinde, su molekülüne hidrojen ve oksijen atomlarının ayrışmasına yetecek kadar enerji veriliyor. Açığa çıkan hidrojen gazı toplanıp depolanmaya hazırlanıyor.
Hidrojenin depolanması
Hidrojen sıvı olarak ya da yüksek basınçlı gaz olarak depolanabiliyor. Hidrojeni sıvılaştırmak için önemli miktarda enerji kullanmak gerektiği için, yüksek basınçlı gaz olarak depolamak daha avantajlı.
Depolama tankları için, çelik, alüminyum veya plastik kullanılabiliyor. Çelik tanklar en ucuzu, ancak en ağırı. Hidrojenin ulaştırmada kullanılması halinde, depolama dikkate alınması gereken bir konu. Bir taşıtta kullanıldığında, tankın hem yeterince hafif hem de yeterli miktarda hidrojeni depolayabilecek kadar hacimli olması gerekiyor.
Hidrojenin kullanılması
Hidrojenin taşıdığı enerjiyi elektriğe ve suya dönüştürmek için kullanılan ana yöntemlerden biri yakıt pilleri.
Yakıt pilleri, enerji santrallerinde ve taşıtlarda kullanılan yanma temelli teknolojilere göre daha temiz ve etkin bir enerji üretiyor. Yakıt piline yakıt olarak saf hidrojen konulduğunda, dışarı su dışında hiçbir gaz salınmıyor. Yakıt pilleri, taşıtlarda, tüketici elektroniğinde ve hem evlere hem de tesislere enerji sağlayan santrallerde kullanılabiliyor.
Hidrojen güvenliği
Hidrojen de, diğer yakıtlar gibi, yanabilir bir gaz; hatta bazı koşullarda şiddetle patlayabiliyor. Ancak, benzin gibi yakıtlarla karşılaştırıldığında, daha güvenli.
Hidrojen sıvı olarak, ancak yüksek basınç altında ve düşük ısıda saklanabiliyor. Bu sıvı sızdığında, doğrudan buharlaşıp havaya karışıyor. Buhar halindeyken, yoğunluk oranı yaklaşık yüzde 4'ü geçtiğinde patlıyor. Doğrudan atmosfere salındığındaysa, dağılıyor, yoğunluğunu kaybederek yükseliyor ve patlama potansiyelini yitiriyor.
Bu nedenlerle, hidrojen birçok fosil yakıta göre daha güvenli; ancak özellikle depolama koşullarının özenle tasarlanması gerekiyor. (TK/EÜ)
Yazıyla ilgili linkler:
* Uluslararası Hidrojen Enerjisi Kongresi 2005
* Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi
