Hidrojen ekonomisi

Global dünya iklim konusundaki hedeflerine nasıl ulaşacağı konusunda hesap yaparken, yeşil hidrojen giderek daha fazla ön plana çıkıyor.

16.10.2020 13:07:000
Paylaş Tweet Paylaş
Hidrojen ekonomisi


Düşen güneş enerjisi masrafları temiz hidrojen konusundaki umutları da yeniliyor. 


Dünya, temiz enerji konusunda yeşil hidrojene giderek daha fazla bel bağlıyor. ABD’de, hidrojenin 10 yıl içinde enerji tesislerine yakıt olabilecek kadar ucuz olan temiz bir formunu üretecek bir araştırma programı yürütülüyor. Aynı şekilde Japonya, Güney Kore, Avustralya, Yeni Zelanda ve Avrupa Birliği de enerji, ulaşım veya endüstri alanlarındaki sera gazı azaltımını hızlandırmak için hidrojene dayalı yol haritaları yayınlamış durumda. Dünya çapında giderek artan sayıda şirket daha büyük hidrojen tesisleri inşa etmek için kolları sıvadı. Ayrıca hidrojenin çelik, karbon-nötr havacılık yakıtı üretme veya sunucu çiftlikleri için yedek bir enerji kaynağı sağlama konusundaki potansiyeli de önemseniyor.

Dünyada oldukça bol şekilde yer alan hidrojen, araçlarımıza yakıt, elektrik santrallerimize güç kaynağı olabilir. En önemlisi yenilenebilir enerjiyi karbon dioksit salarak iklim değişikliğine veya havayı kirleten başka şeylere neden olmadan saklamanın bir yolunu sunabilir. Sonuçta hidrojenin araba ve kamyonlarda çıkardığı tek yan ürün su. Fakat araştırmacılar on yıllardır “hidrojen ekonomisi” vaadinde bulunuyor. Ancak henüz fosil yakıt talebinde zar zor bir ilerleme kaydettiler. Hidrojenin neredeyse tamamı hala doğal gaz içeren ve karbon kirlenmesi yaratan bir süreç aracılığıyla üretiliyor.

Hidrojen ekonomisinin gelişimine engel olan pek çok konu var. Yüksek maliyetler, hidrojeni kullanmak için gerekli olan araç ve makinelere yapılacak yatırımların yüksek olması, birbiriyle rekabet halinde olan enerji depolama alternatifleri bunlardan birkaçı.

İLGİ NEREDEN KAYNAKLANIYOR?

Global ekonomi hızla değişiyor. Hidrojeni elektroliz olarak bilinen bir süreçle, doğrudan suyu ayırarak üretmek mümkün. Ancak bu yöntem çok fazla elektrik gerektirdiği için oldukça pahalıya patlıyor. Fakat güneş ve rüzgâr enerjisinin maliyeti düşmeye devam ettikçe bu yöntem daha uygulanabilir bir hal almaya başlayacak.

Davis’de bulunan California Üniversitesi’ndeki sürdürülebilir ulaşım enerjisi yolu programının direktörü Joan Ogden, pek çok ülkenin gelecek yıllar için agresif emisyon hedefleri olduğunu söylüyor. Bu hedeflere ulaşmak için çalışan bu ülkeler için de hidrojenin giderek daha önemli bir hal almaya başladığını belirtiyor. Hidrojen; havacılık, kargo, gübre üretimi ve elektrik gibi farklı kategoriler ve sektörle için de oldukça faydalı bir araç olarak görülüyor.

DÜŞEN YENİLENEBİLİR ENERJİ MASRAFLARI

Fakat şimdilik, temiz hidrojen çoğu durumda çok pahalı. Yakın zamanda yapılan bir araştırma, suyu ayıran elektrolizörleri çalıştırmak için güneş enerjisinden faydalanmanın, buhar metan reformu olarak bilinen doğal gaz sürecinden altı kat daha yüksek olabileceğini buldu.

Hidrojenden temiz bir versiyon üretmenin, depolamanın ve kullanmayı oldukça masraflı ve karmaşık bulan pek çok enerji uzmanı var. Onlara göre hidrojen ancak marjinal durumlarda kullanılacak bir enerji türü. Fakat iyi haber şu ki bu masrafların büyük bir kısmını elektriğin kendisi oluşturuyor (%60’ın üstü veya daha fazlası) ve yenilenebilir enerjilerin ücreti hızla düşüyor. Bu sırada, elektrolizörlerin fiyatlarının da üreticiler üretimi artırdıkça ve çeşitli araştırma grupları bu teknolojinin gelişmiş versiyonlarını geliştirdikçe fazlasıyla düşeceği öngörülüyor.

Geçen yılın başlarında yayınlanan bir Nature Energy makalesi, eğer pazar trendleri devam ederse, yeşil hidrojenin on yıl içinde endüstriyel skalada ekonomik olarak rekabetçi hale gelebileceğini buldu. Benzer şekilde, Uluslararası Enerji Ajansı temiz hidrojenin fiyatının 2030’a kadar yüzde 0 oranında düşeceğini tahmin ediyor.

Geçtiğimiz ay yapılan bir araştırmada, Morgan Stanley analistleri yeşil hidrojen tesislerini Orta Batı Amerika’da ve Texas’taki büyük rüzgâr çiftliklerinin yanına yerleştirmenin yakıt fiyatlarını iki yıl içinde daha rekabetçi hale getirebileceğini yazdılar.

Amerikan Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarının haziran ayında yaptığı bir çalışma, hidrojenin şebekedeki uzun süreli depolama için en uygun fiyatlı teknoloji olmasının yüzyılın ortalarını bulabileceğini buldu. Fakat güneş ve rüzgâr gibi istikrarsız yenilenebilir enerjiler elektriğin baskın kaynakları haline geldikçe, cihazların şebekeyi sadece birkaç saatliğine değil günlerce, hatta bu kaynakların zayıfladığı belli aylar boyunca güvenilir şekilde çalışabilir tutmasına yetecek kadar enerji depolaması gerekecek.

Laboratuvarda kıdemli bir araştırma mühendisi ve çalışmanın da yazarlarından biri olan Joshua Eichman, hidrojenin bu senaryoda diğer depolama teknolojilerine kıyasla öne çıktığını söylüyor. Çünkü ona göre hidrojen kapasitesini artırmak görece ucuz. Pillerin güvenilir şekilde elektrik sağlayabileceği süreyi artırmak için, içlerindeki her bir pahalı bileşenin fiyatını katlayarak daha fazla pil biriktirmeniz gerekiyor. Eichman hidrojende ise sadece daha büyük bir tank inşa etmenin ya da daha derin bir yeraltı mağarası kullanmanın yeterli olduğunu söylüyor.

HİDROJEN NASIL KULLANACAĞIZ?

Hidrojenin karbon salınımına yol açan yakıtların yerini tamamen alabilmesi için enerji sektöründe dağıtım, depolama ve kullanım altyapısının tamamen yenilenmesi gerekiyor. Hidrojeni elektriğe çeviren yakıt hücreleri olan araçlar ve gemilerle limanlar ve yolların kenarında yakıt istasyonları da üretmek şart. Ayrıca yakıtı doğrudan şebekeyi beslemek için kullanmak üzere yakıt hücrelerini artırmak veya enerji tesislerini buna uygun şekilde inşa etmek ya da yenilemek gerekiyor.

Bunların tümünü yapmak ise zaman ve para meselesi...

Bu altyapı yenilemesinin çoğunu geciktirecek başka bir senaryo daha var. Hidrojeniniz varsa, şu anda arabalarımız, kamyonlarımız, gemilerimiz ve uçaklarımızı çalıştıran yakıtların sentetik versiyonlarını üretmek için onu karbon monoksitle birleştirmek görece basit bir işlem. Bunu yapan endüstriyel süreç yüzyıllık ve petrol sıkıntısı çeken milletler tarafından kömür veya doğal gazdan yakıt elde etmek için çeşitli zamanlarda kullanıldı.

HAVADAN KARBON DİOKSİT

British Columbia, Squamish’de kurulan Carbon Engineering, havadan karbon dioksit elde eden tesisler geliştiriyor. Şirket bunu, sentetik yakıtlar üretmek için karbonsuz hidrojenle birleştirmeyi planlıyor. Fikir şu; yakıt karbon-nötr olacak ve bu süreçte ortadan kaldırılan veya üretilenden daha fazla karbon dioksit çıkarmayacak.

Geçtiğimiz yılın sonlarında yapılan Codex konferansındaki bir sunumda, Carbon Engineering kurucusu ve Harvard profesörü David Keith, düşen güneş enerjisi fiyatlarının “havadan elde edilen yakıtlar”ı 2020 ortalarında pazara litresi 1 dolardan (galon başına 4 dolar civarı) getirmelerine izin vereceğini ve fiyatın daha da düşmeye devam edeceğini söyledi.

Keith, “Buradaki önemli haber şu: Sanırım, 2030’dan sonra havadan yakıtta sentetik hidrokarbon kapasitesini günde 1 milyon varil civarına çıkarabiliriz” diye konuşuyor.

Keith’in bahsettiği bu süreç uçucu ve istikrarsız güneş enerjisini makinelerimizin herhangi birinin tankını doldurabilecek, kalıcı olarak depolanabilir yakıtlara çevirmenin bir yolunu sunuyor. Keith, “Aynı zamanda elektrik kesintisi sorunuyla baş etmenizi de sağlıyor” diyor.


İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Yorum Yaz