Hidrojen enerjisinin dünü bugünü yarını

Sanayi Devrimi’yle birlikte dünya genelinde hızla kullanılmaya başlanılan fosil temelli yakıtlara en önemli alternatif olarak kabul edilen hidrojen enerjisi, günümüzde karbonsuzlaştırmaya yönelik en büyük hamlelerden biri olarak kabul görmektedir. Öyle ki geleceğin enerji temini senaryoları açısından oldukça önemli bir yere sahip olan hidrojen enerjisi, bugün ülkelerin sürdürülebilir kalkınma projelerinde asli unsurlar arasında yer alıyor. Bilhassa son yıllarda hidrojen enerjisinin kullanım alanlarının artması, hidrojenden elektrik üretimi ve hidrojen depolama çalışmalarının büyük ivme kazanması, hidrojen enerjisinin geleceğine yapılan en önemli yatırımlar arasında bulunuyor.

Yeni nesillere daha yaşanabilir bir gelecek bırakmanın formülünü altın tepside sunan yeşil hidrojen enerjisinin, yakın gelecekte sıfır karbon hedefini gerçekleştirmek için kullanılacak alternatiflerin başında yer alması bekleniyor. Özellikle son dönemlerde hidrojen enerjisinin kullanım alanlarının çeşitlilik göstermesi hidrojenden elektrik üretimi ve hidrojen depolama çalışmalarının yapılması, hidrojen enerjisinin geleceğine yapılan başlıca yatırımlar arasında bulunuyor.

Türkiye Cumhuriyeti Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, hidrojeni kullanarak karbon sıfır bir ekonomi modeli oluşturmak amacıyla hazırladığı “Türkiye Hidrojen Teknolojileri Stratejisi ve Yol Haritası” adlı çalışmasını Ocak 2023’te kamuoyunun bilgisine sundu. Yayımlanan bu strateji raporuna göre Türkiye, sürdürülebilir enerjinin geleceğine katkısı itibarıyla hidrojeni öncelikli alanlardan biri ilan etmiş durumda!

Hidrojen Nedir?

Hidrojei,kısaca tanımlamak gerekirse evrendeki en basit element demek çokta yanlış olmaz. Doğadaki en yaygın ve en hafif element olarak kabul edilen bu gaz çeşidi yeryüzünün, su moleküllerinin, canlıların ve fosil maddelerin yapı taşını teşkil etmektedir. Güneş ve yıldızların ısı vermesine de yardımcı olan hidrojen elementi, elektrik ve ısı formuna beazı işlemlerden sonra dönüştürülebiliyor. Hidrojen, tüm bunlara ek olarak diğer kaynaklardan üretilen enerjiyi depolamak ve iletmek için bir enerji taşıyıcısı olarak da kullanılabiliyor.

Hidrojenin Özellikleri Nelerdir?

• Evrende en fazla bulunan elementtir.
• Doğada serbest formda bulunmaz, bileşikler halinde bulunur.
• Renksiz, kokusuz ve tatsız bir formdadır.
• Havadan tamı tamına 14,4 defa daha hafiftir ve tamamen zehirsizdir.
• Sıfır emisyonlu ve yenilenebilir enerji kaynağına dönüşümü mümkündür.
• Yakıt olarak değerlendirildiğinde atmosfere sadece su buharı olarak geri dönmektedir.
• Halihazırda bilinen tüm yakıtlar arasında en yüksek enerji değerine sahiptir.

Hidrojen Doğada Nasıl ve Hangi Formda Bulunur

Hidrojen elementi doğada serbest formda bulunmuyor. Hidrojenin önemli bir kısmı su veya organik bileşikler gibi varlıklarda, moleküler formlarda yer alıyor. Hidrojen elementi oksijenle bir araya geldiğinde “su”, sodyum ve karbon elemnetleri ile ile bir araya geldiğinde “karbonat”, sülfür ve oksijenle bir araya geldiğinde ise “zaç yağı” olarak da bilinen sülfürik asidi meydana getiriyor. Özet olarak; hayatın hemen her noktasında, diğer elementlerle iyonik veya kovalent bağ kurmuş hidrojen atomları bulmak mümkün.

Hidrojen Enerjisi Nedir?

Hidrojen enerjisi en genel hatlarıyla hidrojenin kullanılmasıyla elde edilen enerji kaynağını ifade ediyor. Doğada bileşik formlar halinde bulunan hidrojenin bazı işlemler sonucunda moleküllerine ayrıştırılması sonucunda ortaya çıkan bu enerji, doğal enerji kaynağı sınıfına girmiyor. Buna rağmen sürdürülebilir alternatif enerji kaynakları arasında son derece önemli bir yer tutuyor.

Ülkemizde sudan hidrojen üretimi çalışmaları gün be gün hız kazanıyor. Bu kapsamda ülkenin geleceği için yeşil hidrojene yapılan yatırımlar da her yıl büyük bir hızla artıyor. Özellikle Ulusal Hidrojen Teknolojileri Stratejisi ve Yol Haritası ile Türkiye, gelecekteki yeşil hidrojen ekonomilerinden en güçlülerinden biri olarak küresel anlamda görünürlüğünü her geçen gün artırıyor. Bu minvalde ülkemizde atılan en önemli ve devasa adımlardan biri “Güney Marmara Hidrojen Kıyısı” Vadi projesi. Ufuk Avrupa Çerçeve Programı kapsamında hak kazanılan 8 milyon EURO hibe desteğinden sonra Vadiye ve Bölgenin Hidrojen Ekonomisine yerli ve yeni bir katkı imkanı daha sunulmuş olacaktır. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı Kalkınma Ajansları Genel Müdürlüğü koordinasyonunda çalışan Güney Marmara Kalkınma Ajansı tarafından hibe desteği sağlanan ve Eti Maden ile Enerjisa Üretim’in eş finansman desteği sağladığı “Güney Marmara Hidrojen Kıyısı Platformu” Güdümlü Projesi’nin sözleşmesi 15 Mart 2023 tarihinde imzalanarak dünya genelinde büyük ilgi topladı.

Ulusal hidrojen stratejisine göre, Türkiye 2030 yılına kadar 2 cigavat (GW), 2035 yılına kadar 5 GW, 2053 yılına kadar ise 70 GW hidrojen üretim kapasitesine ulaşmayı amaçlıyor.

Hidrojen Enerjisi Yenilenebilir mi?

Hidrojen enerjisi, doğada bulunan su ve diğer sonsuz kaynaklardan elde edildiği için yenilenebilir özelliğe sahip olarak kabul ediliyor. Ancak bu enerji türünü özel kılan başlıca özellik ise hem fosil yakıtlardan hem de yenilenebilir kaynaklardan üretilebiliyor olması. Bu sebepten ötürü üretildiği kaynağa göre yenilenebilir olma özelliği değişebiliyor. Sudan elektroliz metoduyla elde edilen yeşil hidrojen yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak kabul edilir. Genel anlamda üretim teknikleri çeşitliliği bakımından hidrojen enerjisi alternatif enerji kaynağı olarak gösterilmektedir.

Hidrojen Nerelerde Kullanılır?

Hidrojen sanayiye, taşımacılığa, uzay roketlerinden petrol üretimine kadar birçok farklı ve değişik alanda kullanılmakta. Bu yeni ve özgün enerji çeşidi, çoğunlukla atık ısı ve elektrik depolama, ısıtma ve soğutma sistemleri, pompa veya basınçlandırma üniteleri, hidrojen temizleme ve deuterium ayrımı alanlarında sıkla kullanılıyor.

Hidrojen enerjisi gaz sıvı ve katı olarak üç farklı formda depolanıyor. Hidrojen enerjisinin depolanma, taşınma ve iletilme evrelerii kullanım alanlarını tespit etmede asli bir unsur oluyor. Hidrojenin depolama şekilleri ve bu depolama şekillerine göre kullanım alanlarını aşağıda bilgilerinize sunuyorum.

Hidrojen gazı , hidrojenin en popüler depolanan hali olarak karşımıza çıkıyor. Ancak hacimsel açıdan oldukça büyük olduğundan gaz hidrojen genellikle basınçlı tanklarda ve tüplerde sıkıştırılmış şekilde saklanabiliyor. Hidrojen gazı fiyatları da bu özelliğiyle, elde edilen kaynağa ve depolama şekline göre farklılık gösteriyor. Hidrojen gazı aynı zamanda boru hatlarıyla da iletilebiliyor.

Hidrojen gazı dünya genelinde şu kullanım alanlarında aktif rol üstleniyor:

• Kömürden benzin elde etme,
• Ev içerisinde fırın ve ocak gibi cihazlarda,
• Hava gemisi ve sıcak hava balonu şişirme,
• Paslanmaz çelik üretimi ve diğer metallerin üretimi,
• Reaktör soğutma işlemlerinde,

Sıvı hidrojen, yüksek basınçla likit forma getirilen hidrojen gazını ifade ediyor. Kolay taşınma özelliğine sahip olan sıvı hidrojen, tanklar içerisinde kolayca depolanabiliyor. Bu sayede çok daha az yer işgal ediyor ve farklı alanlarda kullanılabiliyor. Sıvı hidrojenin fiyatı, uygulanan yüksek teknolojik işlemlerin getirdiği ilave maliyetler sebebiyle hidrojen gazına göre daha yüksek oluyor.

Sıcı hidrojen hem ülkemizde hem de dünya genelinde;

• Havacılık, uzay ve gaz sanayii
• Elektrikli ve hibrit araçlar (hidrojen yakıt hücresi)
• Petrol rafineri tesislerinde petrolün doygunluk oranını artırıcı madde olarak kullanılmaktadır.

Metal hidrit alaşımlar, hidrojen gazının katı olarak saklanmasıyla elde ediliyor. Hidrojen ile bir metal veya metal alaşımının birbirine entegrasyonuyla meydana gelen metal hidritler, hidrojen gazını sünger gibi içine çekerek depoluyor. Metal hidrit ısıtıldığıda içerisindeki hidrojen serbest forma geçiyor ve enerji üretimi için hazır konuma geliyor.

Metal hidrit alaşımın hem ülkemizde hem de dünya genelinde kullanım alanları ise şu şekilde:

• Isıtma ve soğutma sistemleri,
• Beyaz eşyaların üretimi,
• Elektrikli otomobillerin sistemleri ve aksamları,
• Şarj edilebilir pil üretimi,

Hidrojen gazı metal alaşımları, oldukça geniş bir kullanım alanına sahip olmakla birlikte doğa dostu olma özelliğine de sahip olmasıyla tüm dikkatleri üzerine çekmeyi başarıyor. Bu özelliğiyle metal hidrit alaşımlar, tüm dünyanın korkulu rüyası haline gelen küresel ısınmanın ilerlemesini yavaşlatmak ve çevre kirliliği oluşumunu önlemek gibi son derece değerli avantajlar sağlıyor. Hidrojen içerikli farklı yan ürünleri depolayan metal hidrit alaşımlar, bir hidrokarbon çeşidi olan metanol ve hidrit bileşik çeşidi olan azot trihidrür/amonyak gibi içerikleri de reel sektörde aktif olarak kullanmayı mümkün kılıyor.

Hidrojen Enerjisi Nasıl Üretilir? Hidrojen Üretim Metodları Nelerdir?

Sürdürülebilir uzun soluklu bir dünya düzeni sağlamak ve ülke ekonomisine alternatif bir enerji ile katkıda bulunmak gündeme geldiğinde, “Hidrojen nasıl üretilir?” sorusu toplum nezdinde sıkça karşımıza çıkıyor. Teknolojinin hızla gelişmesiyle birlikte hidrojenden enerji üretmek için pek çok farklı metodoji bulunuyor. Hidrojen enerjisi üretme teknolojileri aşağıda detaylı bir şekilde madde madde inceleyebilirsiniz.

Termokimyasal Yöntem

Kömür, doğal gaz, benzin gibi fosil menşeili yakıtlardan hidrojen elde edilmesini sağlayan termokimyasal yöntem, her ne kadar yüksek miktarda karbon salınımına sebebiyet versede günümüzde hidrojen üretimi için en erişilebilir metod olarak kabul görüyor. Bu yöntem; fosil yakıtın yüksek derecede buhara tabi tutulması ile hidrojen üretimi gerçekleştiriyor.

Elektroliz Yöntemi

Elektroliz yöntemi temel mantık olarak, suyun doğru akım kullanılarak hidrojen ve oksijenlerine ayrılması ilkesine dayanıyor. Elektrik enerjisi kullanarak sudan hidrojen üretimi elde etmeyi mümkün kılan bu metod, yeterli teknolojik donanımla hidrojen yakıtı üretmenin en basit yollarından biri olarak kabıl ediliyor.

Fotoelektrokimyasal Yöntem

Güneş enerjisinden hidrojen elde etmenin bir başka yöntemi olan fotoelektrokimyasal yöntem, temel mantık olarak elektroliz yöntemine fazlasıyla benziyor. Tıpkı elektrolizde olduğu gibi elektrik enerjisi kullanarak hidrojen açığa çıkarma işlemi olan bu yöntemde suya batırılmış güneş pilleri kullanılıyor. Normal elektroliz yönteminden verimlilik oranının daha fazla olması sebebiyle fotoelektrokimyasal yöntemin yaygınlaştırılması hedefleniyor.

Fotobiyolojik Yöntem

Doğal fotosentez sürecinden faydalanan fotobiyolojik yöntem, yeşil yosunlardan hidrojen üretimini mümkün hale getiriyor. Bu üretim metodu, yeşil bitkilerin ve klorofil taşıyan canlıların gerçekleştirdiği fotosenteze oldukça benzer özellikler gösteriyor. Fotokatalitik yöntemle üretilen hidrojen, çevre dostu enerji üretimi için bir hayli önem arz ediyor.

Hidrit Bileşiklerden Ayrıştırma Yöntemi

Laboratuvar ortamında hidrojen üretme metodu olarak kabul edilen hidrit bileşiklerden ayrıştırma yönteminde, çeşitli doğal materyaller işlenerek hidrojen gün yüzüne çıkarılıyor.

Hidrojen Enerjisi Doğaya Zarar Verir mi?

Dünya genelinde “Geleceğin enerjisi” olarak kabul gören hidrojen enerjisi hem fosil hem de yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilebiliyor. Yenilenebilir ve alternatif kaynaklardan elde edilen yeşil hidrojen çevreye herhangi bir zarar vermiyor ve geleceğimiz olan çocuklarımıza tertemiz bir doğa bırakmayı mümkün kılıyor.

Hidrojen Çeşitleri Hangileridir? En Temiz Hidrojen Çeşidi Hangisidir

Hidrojen enerjisi üretildiği kaynağa, üretim metoduna ve karbon salınımına göre farklı sekmentlere ayrılıyor. Her biri farklı renklerle tanımlanan ve her biri farklı nitelik ve niceliklere sahip olan hidrojen çeşitleri aşağıdaki şekilde çeşitleniyor:

Kahverengi/Gri Hidrojen

Kahverengi/gri hidrojen fosil yakıtlardan elde edilen hidrojen enerjisi türüdür. Üretim sırasında atmosfere karbondioksit salınımı yapan bu türde “kahverengi” linyit kömüründen elde edilen hidrojen enerjisini; “gri” ise doğal gazdan üretilen hidrojen enerjisini tanımlar.

Mavi Hidrojen

Mavi hidrojen de tıpkı gri hidrojen gibi doğal gazdan üretilir. Gri hidrojenden tek farkı, mavi hidrojenin yer altında depolanmasıdır. Buhar reformasyonu metodu ile ortaya çıkan karbondioksit yüksek oranda yakalanır ve hidrojen yer altında depolanır. Mavi hidrojen, düşük karbon emisyonlu olması sebebiyle karbonsuzlaşma süreci için alternatif bir çözüm sunabilmektedir.

Turkuaz Hidrojen

Mavi hidrojene benzer özellikler barındıran turkuaz hidrojen, doğal gazdan piroliz yöntemi ile üretilir. Üretim esnasında katı karbon ortaya çıkaran bu hidrojen türü, düşük karbonlu hidrojen çeşitleri arasında yer almaktadır.

Yeşil Hidrojen

Yeşil Hidrojen, yenilenebilir/alternatif kaynaklardan üretilen hidrojen enerjisidir. Küresel karbonsuzlaşma hedefleri doğrultusunda üretilen ve tercih edilen yeşil hidrojen, üretimi için gerekli olan tüm kaynağı yenilenebilir kaynaklardan temin eder. Bu minvalde çevreye karbon salınımı yapmaz. Temiz, verimli ve sürdürülebilir bir enerji çeşidi olan yeşil hidrojen, ekosistem üzerinde hiçbir kötü etki bırakmaz. Çevre dostu bir hidrojen çeşidi olarak kabul gören bu hidrojen çeşidi güneş, rüzgar, biyokütle, jeotermal ve okyanus enerjisi gibi kaynaklar yoluyla üretilir.

Yeşil Hidrojen Hem Türkiye’nin Hem de Dünyanın Geleceği Olabilir mi?

Son yıllarda risk derecesi katlanarak artan ve dünyanın gündemini meşgul eden iklim krizi, hidrojen enerjisi üretimini küresel çapta güçlü ve alternatif bir çözüm haline getiriyor. Avrupa Birliği sınırları içerisinde önümüzdeki yıllarda takribi olarak 130 milyar dolarlık hidrojen enerjisi projesinin hayata geçirilmesi bekleniyor. Avrupa Birliği liderlerinin ve Avrupa Birliği ülkelerinin 2050 yılındaki sıfır emisyon hedefini hidrojen enerjisiyle gerçekleştirmek için 1 trilyon avroluk devasa bir bütçe konusunda anlaştıkları biliniyor.

Ülkemizdeki çeşitli devlet kurumları ve uluslararası iş ortaklarıyla yürütülen “ilk hidrojen vadisi” ve “yeşil hidrojen üretimi” çalışmaları Türkiye’nin gelecek nesilleri için el birliğiyle kalıcı bir refah yaratma projeleri olarak karşımıza çıkıyor.

Yerli ve yabancı 16 paydaşın yer aldığı 36,8 milyon avro bütçeli Güney Marmara Hidrojen Kıyısı Platformu Güdümlü Projesiyle Türkiye’nin ilk hidrojen vadisini kurma çalışmaları da hız kesmeden büyük bir kararlılıkla devam ediyor. Proje kapsamında yıllık minimum 500 ton yeşil hidrojen üretimi hedefinin yanı sıra, hidrojen depolama alanın da ülkemizin en yüksek rezervli madeni varlıklarından olan bor mineralini de en doğru ve etkin şekilde değerlendirme amaçlanıyor.

Benzer İçerik:

Alıntı:https://www.enerjisauretim.com.tr/blog/hidrojen-enerjisinin-gecmisi-bugunu-ve-yesil-gelecegi?wbraid=ClMKCAjw2ou2BhBwEkMAeIpuHu8HonIj9o-ncXp2wYXUS0M6RNfvIceqBAjxJPY682IbCeBHvemU99LORsWA5qfYfujYaypUO9OSX0_70PwUGgJxDA