Hidrojen, evrendeki en yaygın element olan fakat genellikle doğada tek başına bulunmayan, fosil yakıtlardan, bitkilerden veya sudan ayrıştırılmasıyla üretilir. Bunun sonucunda üretilen hidrojen bir sürece bağlı olarak bir renk ile işaretlenir (gri, kahverengi, mavi vb.). Bu yazımızda temiz enerjinin geleceği olarak adlandırılan “Yeşil Hidrojen” hakkında bahsediyor olacağız.
Yeşil hidrojen suyun elektroliz edilmesi sonucunda oluşturulur. Üretimi sırasında karbon salınımın olmaması ve yanma sırasında yalnızca su buharının oluşması nedeniyle sera gazı emisyonlarını azaltmada oldukça avantajlı enerji kaynaklarındandır. Ayrıca hidrojen güçlü, taşınabilir bir enerji taşıyıcısıdır. Elektrik üretebilir, endüstriyi destekleyebilir ve taşımacılığı mümkün kılabilir.
Elektroliz nedir?
Günümüzde yeşil hidrojen tipik olarak, suyu hidrojen ve oksijenden oluşan bileşen moleküllerine ayırmak için bir elektrik akımı kullanan, elektroliz olarak bilinen bir işlem yoluyla sudan üretiliyor. Bu, bir katot ve bir anot (pozitif ve negatif yüklü elektrotlar) kullanan, elektrolizör adı verilen bir cihaz kullanılarak yapılır. Bu işlem, yan ürün olarak yalnızca oksijen veya buhar üretir. Enerji tedariğine gelince, “yeşil hidrojen” olarak nitelendirilebilmek için, elektrolizde kullanılan elektriğin kaynağının rüzgar veya güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerjiden elde edilmesi gerekiyor.
Üç ana elektrolizör türü vardır: alkalin, proton değişim membranı (PEM) ve katı oksit. Bunlar kullanılan elektrolit malzemenin doğasına göre değişir. Alkali elektrolizörler, elektriksel iletkenliği sağlamak için alkalin benzeri bir tuzla sulu bir çözeltiyi kullanırken, PEM elektrolizörleri katı bir polimer membran (elektrolit) kullanır. Katı oksit elektrolizörler, elektrolit olarak katı seramik malzeme kullanır, bu da onların daha yüksek elektrik verimliliğinde ve çok daha yüksek sıcaklıklarda çalışmasını sağlar. Bu, elektriğe güvenmek yerine buhar ve harici ısının enerji kaynağı olarak kullanılmasına izin verir. Bu nedenle katı oksit elektrolizi, ısının genellikle daha ucuz olması ve bazen doğal olarak belirli endüstriyel süreçlerin bir yan ürünü olarak üretilmesi nedeniyle önemli ölçüde daha düşük işletme maliyeti sağlar.
Sürdürülebilirlik
Yeşil hidrojenin yenilenebilir enerji kaynaklarından faydalanarak üretilmesi, karbon emisyonunu ve sınırlı fosil yakıtlarına olan bağımlılığı azaltması sebebiyle enerji üretimini sürdürülebilir hale getirir. Ülkemizde de son zamanlarda yenilenebilir enerji kaynaklarına özellikle (solar, rüzgar vb.) yatırımın artması, hidrojen enerjisinin geleceği açısından umut vadetmektedir. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığının 2022 yılına göre ülkenin elektrik üretiminin, %34,6’sı kömürden, %22,9’u doğal gazdan, %20,3’ü hidrolik enerjiden, %10,6’sı rüzgardan, %5,1’i güneşten, %3,4’ü jeotermal enerjiden ve %3’ü diğer kaynaklardan elde edilmiştir.
Verilere göre Türkiye’nin elektrik üretiminin yarısından fazlasının fosil yakıtlarla elde edilmesinden dolayı, bu alanda Türkiye’nin yenilenebilir enerjiye olan yatırımlarını son zamanlarda güçlendirdiği söylenebilir.
Enerji Verimliliği
Yeşil hidrojen verimli bir şekilde depolanabilmekte ve değişken enerji kaynaklarının (rüzgar ve güneş) dalgalanmalarına karşı güçlü bir çözüm sunmaktadır. Özellikle uzun menzilli taşımacılıkta (özellikle gemiler) sıfır emisyon ve karbondiyoksit salınımını azaltmak, enerjinin geleceği ve ekosistemimizi korumak adına atılacak en iyi adımlardan birisi olacaktır. Hidrojenin elektroliz yoluyla üretilmesi, enerjiyi kimyasal olarak depolayabilmesine olanak sağladığından istenildiğinde geri dönüştürülmesine de olanak sağlaması demektir. Fosil yakıtlara göre çevre dostu ve uzun vadede daha ekonomik bir enerji kaynağı olduğundan dolayı sürdürülebilir bir dönüşümü desteklemek geleceğimiz açısından verimli olacaktır.
DAHA FAZLASI İÇİN: Is green hydrogen the fuel of the future? [USC News]
