Günümüzde kullanılan enerji ihtiyacının büyük bir kısmı fosil kaynaklardan karşılanmaktadır. Ancak fosil kaynakların hızla tükenmesi, çevre ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri, farkındalığın artmasıyla insanları alternatif ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneltmiştir. Adından da anlaşılacağı gibi, yenilenebilir enerji kaynakları tükenmez ve süreklidir. Bu kaynaklardan biri de hidrojendir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından hidrojen üretilebilir ve bu sayede bu kaynaklardan elde edilen enerji hidrojene dönüştürülür. Hidrojen ve elektrik arasındaki en büyük fark, depolamanın ve taşımanın ne kadar kolay olduğudur. Hidrojen kelimesi, sırasıyla su ve yaratıcı anlamına gelen Yunanca hidrojen ve genesis kelimelerinden türetilmiştir. Oksijen ile yüksek enerjide yanarak suya dönüşür. Geleceğin yakıtı olmak için koşmanın en önemli nedeni; Hafifliği (en hafif bileşen) nedeniyle hava ile kolayca karışır. Yıldızlar esas olarak hidrojenden yapılır. Hidrojen doğadaki atomların %90’ını ve toplam kütlenin %75’ini oluşturmasına rağmen doğada saf olarak bulunmaz, canlı bitkiler, kömür, metan ve petrol gibi organik maddelerde bulunur. Bu yüzden ayrılması gerekir. Bu kapsamda birçok yöntem kullanılmaktadır.
Günümüzde fosil kaynaklardan hidrojen üretimi daha ucuz olduğu için daha fazladır. Öyle ki, 2005 yılı verilerine göre fosil kaynaklardan hidrojen üretim oranı %96’dır. Bunun %4’ü elektroliz (su ayrıştırma) ve yenilenebilir bir enerji kaynağı kullanılarak hidrojenin elde edildiği diğer yöntemlerdir. Bu yöntemler çok daha pahalıdır. Bu nedenle çok sık kullanılmaz. Ayrıca hidrojenin bazı bakteri ve algler tarafından üretildiği bulunmasına rağmen fazla kullanılmamaktadır.
Hidrojenin faydalarını sıralayacak olursak;
* Yüksek ısıl verim. Bilinen tüm yakıtların en reaktifidir. Benzinden üç kat daha verimlidir.
* Yenilenebilir ve depolanabilir.
* Diğer yakıtlarla birlikte kullanılabilir.
* Fosil yakıtlara alternatiftir ve fosil yakıtlar gibi zararlı emisyonlara neden olmaz.
Otomotiv sektörü, diğer sanayi dalları ve ekonominin diğer sektörleri ile olan yakın ilişkisi nedeniyle sanayileşmiş ülkelerde ekonominin lokomotifidir. Hidrojen enerjisi otomobillerde de kullanılmaktadır. Hidrojen üzerinde çalışan bileşiklere hidromenik bileşikler denir. su taşıtlarının çalışma prensibi; Hidrojen belli bir basınçta depolanır ve havadaki oksijen yakıt hücresine gönderilir. Pillere benzer şekilde üretilen yakıt pilleri bir anot, katot ve elektrolit içerir. Burada hidrojen, dış devreye bir elektron vererek anot ucundan hareket ederek iyon haline gelir ve oksijenin bulunduğu katot ucuna ulaşır. Dış devreden gelen elektron, hidrojen ve oksijen katot ucunda reaksiyona girerek su ve ısı oluşturur. Elektronun dış devredeki hareketi, elektrik üreten bir elektrik akımı üretir. Üretilen elektrik sürekli olarak aküye beslenerek orada depolanır ve elektrikli tahrik motoru tarafından elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülerek arabanın ilerlemesi sağlanır. Hidrojenli araçlardaki batarya harici olarak şarj edilebildiği için hibrit araçlar olarak da görev yapabiliyor.
Hidrojenli araçlar elektrik motorlarına sahiptir. Bir elektrik motoru, sabit ve hareketli olmak üzere iki ana parçadan oluşur ve daha az sürtünme parçası olduğu için daha az ses çıkarır. Bu sayede gürültü kirliliğine neden olmaz. Ayrıca egzoz emisyonu olarak dışarıya su veya su buharı verir, karbon salınımına neden olmaz ve çevreyi koruyucu bir yapıya sahiptir. Öte yandan hidrojenin maliyeti benzinin yarısı kadar olmasına rağmen araçların mekanik aksamlarından elde edilen elektrik gücü ile maliyet daha da düşüyor.
Ülkemizde birçok üniversitede hidrojenle çalışan araç üretimine yönelik çalışmalar yapılıyor. Bu çalışmaların bir kısmı Uludağ Üniversitesi makine mühendisliği atölyelerinde gerçekleştirilmiştir. Uludağ Üniversitesi Makine Topluluğu’ndan tamamı lisans öğrencisi olan 20 kişilik bir ekiple Hidromakit adını verdikleri saatte 60 km hıza ulaşan iki kişilik 4 tekerlekli araba ürettiler. Topluluk, %85 yerel alana sahip olan bu aracı bir üst seviyeye çıkarmayı ve alan oranını artırmayı planlıyor.
Ankara Üniversitesi Hidromobil Ekibi 2007 yılında Hidroket adlı deniz taşıtını üretmiştir. Bu araç 286 kg ağırlığa, 50 km/s hıza ve 1.2 KW – 1.60 HP beygir gücüne sahiptir. 2008 yılında bu otomobilde ilerlemeler kaydedildi, ağırlığı 186 kilograma düşürüldü ve hızı 60 km/h’ye çıkarıldı. 2009 yılında Hidroket 4 adını verdikleri araba ile daha ileri seviyelere ulaşarak ağırlığı 153 kg’a düşürüldü, hızı 88 km/s’e çıkarıldı ve gücü 2 kW – 2.68 hp oldu. O zamandan beri küçük değişiklikler yapıldı.
TÜBİTAK tarafından 2007 yılından beri deniz taşıtları arasında bir yarışma düzenlenmektedir. Bu yarışmada Boğaziçi Buhar Üniversitesi, Anadolu Hidroana Üniversitesi, Erciyes Katremobil Üniversitesi, İzmir Makine Mühendisleri Odası Posseidon, İstanbul Teknik Üniversitesi Hydrobee, Yıldız Teknik Üniversitesi Yıldız ve Orta Doğu Üniversitesi yarışmaktadır. Hareket halindeki araçları ile ODTÜ-TEK Teknik Üniversitesi ve Ankara Hidroket.
Öte yandan, Fransız şirketi Alstom, Coradia iLint adlı hidrojenle çalışan bir tren üretti. 300 yolcu taşıyabilen bu trenin maksimum hızı ise saatte 140 km. Bir hidrojen tankı 600-800 km arasında yol alabilmektedir. Bu tren elektrikli trene göre daha sessiz ve daha çevreci.
Hidrojenle çalışan araçlar üretmenin dezavantajlarından biri, hidrojen elde etmenin yüksek maliyetidir. Diğer bir dezavantajı ise benzinden üç kat daha verimli olmasına rağmen depolamak için benzine göre çok daha fazla alan gerektirmesidir. Tankın büyük boyutu ve dolayısıyla ağırlığı, depolama tanklarının araçlara monte edilmesini zorlaştırır. Bu nedenle, tankı sık sık hidrojen bileşikleri ile doldurmak gerekir. Ancak nanoteknolojinin gelişmesi sayesinde hidrojenin diğer elementlerle (bor, lityum vb.) karıştırılabileceği ve nanotüpler aracılığıyla depolanabileceğine inanılmaktadır.
Ancak teknoloji geliştikçe hidrojeni alternatif yollarla, daha kolay ve daha düşük maliyetle elde etmek ve depolamak mümkün olacaktır. Bu sayede hidrojenin fosil yakıtların yerini kolaylıkla alabileceğine inanıyorum. Çünkü geleceğin yakıtı yenilenebilir ve çevre kirliliğinden arınmış. Bu nedenle hidrojenin ulaşım yakıtı olarak petrole alternatif olacağı söyleniyor.
kaynak:
yenisafak.com.tr
http://web.firat.edu.tr
yazar: Segedim Aydın
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]