hidrojen enerjisi:
depolanması, güvenliği, çevresel etkisi ve dünyadaki durumu
ümran tezcan ün
anadolu üniversitesi, çevre mühendisliği bölümü
21. yüzyılın enerji taşıyıcısı olarak nitelendirilen hidrojen enerjisi hakkında daha çok bilgi edinmek üzere bu çalışma yapılmıştır. hidrojenin depolanma ve taşınma teknolojileri incelenmiş, hidrojen kullanımında güvenlik ele alınmıştır. yakıt olarak hidrojenin kullanılmasının çevresel açıdan yararları ve atmosferdeki co2 derişiminde oluşacak azalmalar verilmiştir. ayrıca, dünyadaki hidrojen enerjisi kullanımı ve çeşitli ülkelerdeki hidrojen enerji programları incelenmiştir. sonuçta çeşitli tekniklerle depolanabilen, kolayca ve güvenli olarak her yere taşınabilen, sanayide, evlerde ve taşıtlarda kullanılabilen ve kullanımı sonucu sadece su oluşan hidrojen, önümüzdeki çağın enerji taşıyıcısı olarak değerlendirilmektedir.
anahtar sözcükler : hidrojen, depolanması, güvenliği, çevresel etkisi
the aim of this article is to inform the reader of hydrogen energy described as the energy carrier of 21 century. technologies of hydrogen storage, transport and safety in the use of hydrogen were investigated. environmental benefits of using hydrogen as a fuel and reduction in the co2 concentration in the atmosphere were presented. furthermore, hydrogen energy status and hydrogen energy programs around the world were mentioned.
keywords : hydrogen, storage, safety, environmental effects
giriş
birincil enerji kaynaklarının dönüştürülmesi ile elde edilen ikincil enerjilere, "enerji taşıyıcısı" da denir. hidrojen 21. yüzyıla damgasını vuracak bir enerji taşıyıcısıdır. kolayca ve güvenli olarak her yere taşınabilen, taşınmasında çok az enerji kaybı olan, her yerde (sanayide, evlerde ve taşıtlarda) kullanılabilen, tükenmez, temiz, kolaylıkla ısı, elektrik ve mekanik enerjiye dönüşebilen, karbon içermeyen, ekonomik ve hafif olan hidrojenin yalnız 21. yüzyılın değil, güneş ömrü olarak kestirilen gelecek 5 milyar yılın da yakıtı olacağı söylenebilir [1].
hidrojen bir doğal yakıt olmayıp, birincil enerji kaynaklarından yararlanılarak su, fosil yakıtlar ve biyokütle gibi değişik hammaddelerden üretilebilen sentetik bir yakıttır. üretilmesi aşamasında buhar iyileştirme, atık gazların saflaştırılması, elektroliz, fotosüreçler, termokimyasal süreçler, radyoliz gibi alternatif birçok hidrojen üretim teknolojileri mevcuttur (bkz. şekil 1) [2]. üretilen hidrojen boru hatları veya tankerler ile büyük mesafelere taşınabilir (birçok durumda elektrikten daha ekonomik ve verimlidir) [3,4].
hidrojen diğer yakıtlara göre pahalı olmasına rağmen uzun dönemde teknolojik ilerlemelerle enerji kullanımında önemli rol oynayacaktır. pazarın bölgesine ve boyutuna bağlı olarak hidrojenin kg başına maliyeti 2,35-7$ arasındadır. ancak bu maliyet göreceli olup, hidrojen çağına adım atılmakla hızlı düşüşü beklenmektedir. çevresel zararlar ve yüksek kullanma verimi dikkate alındığında solar hidrojen enerji sistemleri en düşük etkin maliyete sahiptir.
renksiz, kokusuz bir gaz olan hidrojen 2,016 moleküler ağırlığı ile en hafif elementtir. yoğunluğu havanın yoğunluğundan 14 kat küçüktür (standart sıcaklık ve basınçta 0,08376 kg/m3'tür). hidrojen 20,3 k'in (atmosferik basınçta) altındaki sıcaklıklarda sıvı şekildedir.hidrojen birim kütle başına en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir (ısıl değeri 141,9 mj/kg'dır ve gazolinin ısıl değerinden 3 kat fazladır)
#319041