Son yıllarda, dünyanın dört bir yanındaki ülkeler, hidrojen enerjisi endüstrisinin gelişimini benzeri görülmemiş bir hızla teşvik ediyor. Uluslararası Hidrojen Enerjisi Komisyonu ve McKinsey tarafından ortaklaşa yayınlanan rapora göre, 30'dan fazla ülke ve bölge hidrojen enerjisi geliştirme yol haritasını yayınladı ve hidrojen enerjisi projelerine yapılan küresel yatırım 2030 yılına kadar 300 milyar ABD dolarına ulaşacak.
Hidrojen enerjisi, hidrojenin fiziksel ve kimyasal değişim süreçlerinde açığa çıkardığı enerjidir. Hidrojen ve oksijen yakılarak ısı enerjisi üretilebilir ve ayrıca yakıt hücreleri ile elektriğe dönüştürülebilir. Hidrojen, geniş kaynak yelpazesinin yanı sıra iyi ısı iletimi, temiz ve toksik olmaması ve birim kütle başına yüksek ısı kapasitesi gibi avantajlara da sahiptir. Aynı kütlede hidrojenin ısı içeriği, benzinin yaklaşık üç katıdır. Petrokimya endüstrisi için önemli bir hammadde ve uzay roketleri için güç yakıtıdır. İklim değişikliğiyle mücadele ve karbon nötrlüğüne ulaşma çağrılarının artmasıyla birlikte, hidrojen enerjisinin insan enerji sistemini değiştirmesi beklenmektedir.
Hidrojen enerjisi, salınım sürecinde sıfır karbon emisyonuna sahip olmasının yanı sıra, yenilenebilir enerjinin değişkenliği ve kesintili yapısını telafi etmek ve büyük ölçekli gelişimini teşvik etmek için bir enerji depolama taşıyıcısı olarak kullanılabilmesi nedeniyle de tercih edilmektedir. Örneğin, Alman hükümeti tarafından desteklenen "elektrikten gaza" teknolojisi, rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi gibi zamanında kullanılamayan temiz elektriği depolamak ve daha sonra etkili bir şekilde kullanılmak üzere uzun mesafeler boyunca hidrojeni taşımak için hidrojen üretmeyi amaçlamaktadır. Hidrojen, gaz halindekinin yanı sıra sıvı veya katı hidrit olarak da bulunabilir ve bu da çeşitli depolama ve taşıma yöntemlerine olanak tanır. Nadir bir "bağlayıcı" enerji olarak hidrojen enerjisi, yalnızca elektrik ve hidrojen arasında esnek bir dönüşüm sağlamakla kalmaz, aynı zamanda elektrik, ısı, soğuk ve hatta katı, gaz ve sıvı yakıtların birbirine bağlanmasını sağlayacak bir "köprü" kurarak daha temiz ve verimli bir enerji sistemi oluşturabilir.
Hidrojen enerjisinin çeşitli biçimlerinin çok sayıda uygulama alanı bulunmaktadır. 2020 yılının sonuna kadar, hidrojen yakıt hücreli araçların küresel sahipliği bir önceki yıla göre %38 artacaktır. Hidrojen enerjisinin büyük ölçekli uygulaması, otomotiv alanından ulaşım, inşaat ve sanayi gibi diğer alanlara doğru giderek genişlemektedir. Demiryolu taşımacılığı ve gemilerde kullanıldığında, hidrojen enerjisi uzun mesafeli ve yüksek yük taşımacılığının geleneksel petrol ve gaz yakıtlarına olan bağımlılığını azaltabilir. Örneğin, geçen yılın başlarında Toyota, deniz gemileri için ilk hidrojen yakıt hücreli sistemlerini geliştirip teslim etmiştir. Dağıtılmış üretimde kullanıldığında, hidrojen enerjisi konut ve ticari binalar için elektrik ve ısı sağlayabilir. Hidrojen enerjisi ayrıca petrokimya, demir-çelik, metalurji ve diğer kimya endüstrileri için verimli hammadde, indirgeyici madde ve yüksek kaliteli ısı kaynakları sağlayarak karbon emisyonlarını etkin bir şekilde azaltabilir.
Ancak, ikincil bir enerji türü olarak hidrojen enerjisi elde edilmesi kolay değildir. Hidrojen, yeryüzünde esas olarak su ve fosil yakıtlarda bileşikler halinde bulunur. Mevcut hidrojen üretim teknolojilerinin çoğu fosil enerjiye dayanmaktadır ve karbon emisyonlarından kaçınamaz. Şu anda, yenilenebilir enerjiden hidrojen üretimi teknolojisi giderek olgunlaşmaktadır ve yenilenebilir enerji üretimi ve su elektroliziyle sıfır karbon emisyonlu hidrojen üretilebilir. Bilim insanları ayrıca, hidrojen üretmek için suyun güneş fotolizi ve hidrojen üretmek için biyokütle gibi yeni hidrojen üretim teknolojilerini de araştırmaktadır. Tsinghua Üniversitesi Nükleer Enerji ve Yeni Enerji Teknolojisi Enstitüsü tarafından geliştirilen nükleer hidrojen üretim teknolojisinin 10 yıl içinde gösterime girmesi beklenmektedir. Buna ek olarak, hidrojen endüstri zinciri depolama, taşıma, dolum, uygulama ve diğer bağlantıları da içermektedir ve bunlar da teknik zorluklar ve maliyet kısıtlamalarıyla karşı karşıyadır. Depolama ve taşımayı örnek olarak ele alırsak, hidrojen düşük yoğunlukludur ve normal sıcaklık ve basınç altında kolayca sızar. Çelikle uzun süreli temas, "hidrojen kırılganlığına" ve çeliğe zarar vermeye neden olur. Depolama ve taşıma, kömür, petrol ve doğal gaza göre çok daha zordur.
Şu anda, dünyanın birçok ülkesinde yeni hidrojen araştırmalarının her alanında yoğun bir şekilde çalışmalar yürütülüyor ve teknik zorlukların üstesinden gelinmeye çalışılıyor. Hidrojen enerjisi üretimi, depolama ve taşıma altyapısının sürekli genişlemesiyle birlikte, hidrojen enerjisinin maliyetinde de büyük bir düşüş potansiyeli mevcut. Araştırmalar, hidrojen enerjisi endüstri zincirinin toplam maliyetinin 2030 yılına kadar yarı yarıya düşmesinin beklendiğini gösteriyor. Hidrojen toplumunun hızla gelişeceğini öngörüyoruz.
Yayın tarihi: 30 Mart 2021