1.Hidrojen enerjisi nedir?
Periyodik tablonun bir numaralı elementi olan hidrojen, yalnızca bir protona sahip olup en düşük proton sayısına sahiptir. Hidrojen atomu aynı zamanda tüm atomların en küçük ve en hafif olanıdır. Hidrojen, Dünya'da çoğunlukla bileşik halinde bulunur; bunların en belirgini, evrende en yaygın olarak bulunan madde olan sudur.
Hidrojenin yanma değeri çok yüksektir. Aynı kütledeki doğal gaz, benzin ve hidrojenin yakılmasıyla açığa çıkan ısı miktarını karşılaştırın:
Aynı koşullar altında,
Ölçümlere göre, 1 gram doğal gaz yakıldığında yaklaşık 55,81 kilojoule ısı açığa çıkıyor;
1 gram benzinin yanması yaklaşık 48,4 kilojoule ısı açığa çıkarır;
1 gram hidrojenin yanması yaklaşık 142,9 kilojoule ısı açığa çıkarır.
Hidrojenin yanması, doğal gaza göre 2,56 kat, benzine göre ise 2,95 kat daha fazla ısı açığa çıkarır. Bu verilerden hidrojenin ideal yakıtın temel özelliklerine sahip olduğu (yüksek yanma değeri) kolayca görülebilir!
Hidrojen enerjisi esas olarak ikincil enerjiye aittir; asıl önemli olan, mantığının, teknolojisinin ve ekonomisinin ekolojik denge, çevre yönetimi ve iklim değişikliği açısından önem ve değere sahip olup olmamasıdır. İkincil enerji, birincil enerji ile enerji kullanıcıları arasında ara bağlantı görevi görür ve iki kategoriye ayrılabilir: biri "işlem performansı kaynağı", diğeri ise "enerji içeren gövde enerjisi". Elektrik enerjisinin en yaygın kullanılan "işlem performansı kaynağı" olduğu şüphesizdir; benzin, dizel ve gazyağı ise en yaygın kullanılan "enerji kaynakları"dır.
Mantıksal açıdan bakıldığında, "işlem performansı kaynaklarının" büyük miktarlarda doğrudan depolanması zor olduğundan, otomobil, gemi ve uçak gibi yüksek hareket kabiliyetine sahip modern ulaşım araçları, enerji santrallerinden büyük miktarda elektrik enerjisi kullanamazlar. Bunun yerine, yalnızca benzin, dizel, havacılık keroseni ve sıvılaştırılmış doğal gaz gibi "enerji içeren enerji" kaynaklarından büyük miktarda faydalanabilirler.
Ancak gelenekler her zaman kalıcı olmayabilir ve her zaman mantıklı olmayabilir. Elektrikli araçların ve hibrit elektrikli araçların yükselişi ve gelişmesiyle birlikte, “enerji içeren enerji”nin yerini “işlem performansı kaynağı” da alabilir. Mantıksal akıl yürütmeye göre, fosil enerjinin sürekli tüketimiyle kaynaklar sonunda tükenecek ve kaçınılmaz olarak yeni “enerji içeren enerji” kaynakları ortaya çıkacaktır; bunların arasında hidrojen enerjisi en önemli temsilcisidir.
Hidrojen doğada bol miktarda bulunur ve evrenin kütlesinin yaklaşık yüzde 75'ini oluşturur. Hava, su, fosil yakıtlar ve her türlü karbonhidratta yaygın olarak bulunur.
Hidrojen, iyi yanma performansı, yüksek tutuşma noktası, geniş yanma aralığı ve hızlı yanma hızına sahiptir. Kalorifik değer ve yanma açısından bakıldığında, hidrojen kesinlikle yüksek kaliteli ve verimli bir enerji kaynağıdır. Ayrıca, hidrojenin kendisi zehirli değildir. Yanma sonrasında su ve az miktarda hidrojen nitrür üretmesinin yanı sıra, ekolojiye ve çevreye zararlı kirleticiler üretmez ve karbondioksit emisyonuna neden olmaz. Bu nedenle, hidrojen enerjisi, ekolojik çevre yönetimi ve karbondioksit emisyonunun azaltılması açısından büyük önem taşıyan temiz enerjiye aittir.
2. Hidrojen enerjisinin rolü
Hidrojen enerjisi, hidrojen üretimi, depolanması, taşınması ve yakıt ikmali, yakıt hücreleri ve son kullanıcı uygulamalarını kapsayan devasa bir endüstriyel zincire sahiptir.
Enerji üretiminde hidrojen enerjisi, enerji talebini dengelemek ve yoğun saatlerdeki enerji arzı açığını gidermek için temiz enerji üretimi amacıyla kullanılabilir.
Isıtma alanında hidrojen enerjisi, gelecekte doğal gazla rekabet edebilecek az sayıdaki düşük karbonlu enerji kaynaklarından biri olan doğal gazla karıştırılabilir.
Her yıl 900 milyon tondan fazla karbondioksit salımı yapan havacılık sektöründe, hidrojen enerjisi düşük karbonlu havacılığın geliştirilmesinin ana yoludur.
Askeri alanda hidrojen yakıt hücresi, sessiz çalışması, sürekli akım üretebilmesi ve yüksek enerji dönüşüm oranı gibi avantajlara sahip olması nedeniyle denizaltıların gizliliği için önemli bir koşuldur.
Hidrojen enerjili araçlar, iyi yanma performansı, hızlı ateşleme, yüksek ısı değeri, bol rezervler ve diğer avantajlara sahiptir. Hidrojen enerjisinin geniş kaynak ve uygulama alanları vardır ve fosil enerjinin oranını etkili bir şekilde azaltabilir.
Temiz kalkınma düzeyinin iyileştirilmesi ve hidrojen enerjisinin geliştirilmesi, "çoklu enerji tamamlayıcı" bir enerji tedarik sisteminin kurulması için önemli bir araç ve enerji dönüşümü ve yükseltmesi için büyük bir itici güçtür.
Yayın tarihi: 19 Nisan 2023