Menu EN

S360MAG

13 September

Hidrojen ile devran döner mi?

Bilim insanlarının hidrojenden enerji üretme amacıyla yürüttüğü çalışmalar 1800’lere kadar gitse de hidrojenin günümüzdeki şekliyle endüstriyel bir yakıt olarak kullanılmaya başlanması 1960’larda gerçekleşti. Henüz yaygın kullanıma girmemiş olsa da bu enerji kaynağı küresel ısınmayı 1.5°C derecede tutma hedefimizde anahtar bir rol oynayacak gibi görünüyor. Düşük karbonlu bir yakıt kaynağı olan hidrojenin özellikle ulaşım, endüstriyel üretim ve yük taşıma alanlarında kullanılması planlanıyor. Aynı zamanda elektrik üretimi ve ısıtma için de temiz bir enerji kaynağı alternatifi.

Doğada yalnızca kimyasal bileşenler halinde bulunan hidrojenin saf olarak elde edilmesinin dört yöntemi bulunuyor: Buhar-Metan Reformasyonu (SMR), oksidasyon, gazlaştırma ve elektroliz. Ancak yalnızca elektroliz sıfır karbon olma özelliğini taşıyor. Elektroliz işleminde, sudaki hidrojen ile oksijen ayrıştırılarak saflaştırılıyor. Elektroliz için gereken elektrik enerjisinin yenilenebilir kaynaklardan sağlanması durumunda hidrojen üretimi sıfır karbon salımıyla gerçekleşebiliyor. Bu yakıta “yeşil” hidrojen deniyor.

Diğer üç yöntem fosil yakıt kullandığı için sera gazı salımına yol açıyor. En yaygın yöntem olan SMR, ısı ile metan gazından hidrojeni ayırıyor ve işlem sonucunda serbest kalan karbon molekülleri atmosfere karışıyor. Bu yakıta “gri” hidrojen deniyor. Ancak günümüzde gelişen karbon yakalama ve depolama sistemleri bu salımlara bir çözüm olabilir. Karbon yakalama yöntemleri dahilinde elde edilen yakıt “mavi” hidrojen olarak adlandırılıyor. SMR sonucunda salınan CO2, ABD petrol rafinerileri tarafından salınan sera gazlarının yüzde altısını oluşturuyor.

Küresel hidrojen üretiminin yüzde 96’sı doğal gaz, petrol ve kömür kullanılarak üretiliyor. Yeşil hidrojen ise yalnızca yüzde dörtlük bir paya sahip. Bu resme bakıldığında günümüzde hidrojenin sıfır karbon ve iklim dostu bir enerji kaynağı olduğundan bahsetmek mümkün değil. Karbon yakalama teknolojilerinin gelişmesiyle fosil yakıt kaynaklı hidrojen üretiminden kaynaklanan salımların yüzde 71 ila 92 azaltılacağı öngörülüyor. Ancak karbonun depolanmasının ayrı bir problem olduğu göz önüne alındığında asıl çözüm yeşil hidrojen üretimine geçmek.

Hidrojenin bir enerji kaynağı olarak cazibesi büyük enerji potansiyelinden kaynaklanıyor. Örneğin, arabalarda kullanılan hidrojenli yakıt hücreleri yaklaşık 500 km menzile sahipken elektrikli bataryalar yaklaşık 200 kilometre menzile sahip. Aynı zamanda tankın yeniden doldurulması elektrikli bataryalara göre çok büyük bir hızda gerçekleşiyor. Dolayısıyla hidrojenin ulaşım ve kargo sektörünün karbonsuzlaştırılmasında önemli bir rol oynayacağı düşünülüyor.

Hidrojen; çimento, kimyasal, çelik gibi ağır endüstriler ile uzun mesafeli karayolu taşımacılığı, nakliye ve havacılık sektörleri de karbonun azaltılması açısından büyük bir potansiyel taşıyor. Bu sektörler küresel sera gazı salımlarının yaklaşık yüzde 40’ını oluşturuyor. Bu sektörlerin karbon salımlarını azaltmak pahalı ve salımların azaltılması süreci yavaş ilerliyor. Düşük karbonlu ekonomiye geçişimizin önündeki bu büyük engeli kaldırmak sahada üretilen hidrojen ile mümkün olabilir. Endüstriyel salımların yüzde 28’i sahada gerçekleşiyor. Yüzde 16’sı ise ürünün nakliyesi esnasında oluşuyor. Üretim tesisleri ve nakliye araçlarının yakıtı sahada üretilen hidrojen ile sağlanırsa bu salımları ortadan kaldırabiliriz. Madencilik sektöründe maden çıkarma ve işleme aşamalarında yenilenebilir enerji kullanma çalışmalarını şimdiden görmek mümkün.

Hidrojen üretimi 2005’te günümüze 40 milyon tondan 60 milyon tona yükseldi. 2017’de küresel hidrojen üretim pazarının değeri 103 milyar ABD doları olarak açıklandı ve bu değerin 2026’ya kadar 207 milyar ABD dolarına ulaşması bekleniyor. Bu yıllık yüzde 8,1 değerinde bir büyüme anlamına geliyor. Energy Transition Commission, 2050’ye kadar pazarın yıllık 425–650 milyon ton kapasiteye ulaşabileceğini ifade ediyor.

Hidrojenin yaygın kullanımda olmamasının sebebi günümüz teknolojisiyle üretim süreçlerinin pahalı olması. Ancak aynı şey güneş enerjisinden elektrik üretilmesi amacıyla tasarlanan fotovoltaik hücreler için de geçerliydi. 1980 ile 2012 arasında talep artışı ve devlet politikalarının Ar-Ge araştırmalarını desteklemesiyle fiyatlarda neredeyse yüzde 100 düşüş yaşandı.

Hidrojen teknolojisi sürekli ilerliyor. Fosil yakıt ve araba üreticileri arasında hidrojen kaynaklı yakıt hücrelerini geliştirmek için geniş Ar-Ge bütçeleri ayıranlar bulunuyor. Kaliforniya’da devlet ve özel sektör girişimi ile 2030’a kadar 1 milyon hidrojen enerjili arabanın kullanıma girmesi planlanıyor. Japonya ise 2050’ye kadar hidrojenin fiyatını yüzde 90 düşürecek üretim sistemleri geliştirerek hidrojeni doğal gazdan daha ucuz bir enerji kaynağı haline getirme planını açıkladı. Büyük bir yenilikçi güç eşliğinde ilerleyen bu çalışmalar, yeşil hidrojen enerjisinin yakın gelecekte hayatımıza girmesini sağlayabilir.

PAYLAŞ: