|
|
|
|
HİDROJEN ALTERNATİF YAKIT TEKNOLOJİSİ. TRANSİST 2011 SUNUMU |
|
|
hidrojenenerjihareketi.tr
Ana Sayfa
hHİDROJEN YAKIT SUNUMU SLAYT HALİÇ KONGRE MRK
ALT TAKİ LİNKLERE TIKLAYIN
http://www.youtube.com/watch?v=80URhKnbcpU
Sn.M.ERDOĞAN-Sn.H.BARAÇLI-Sn.A.BARIN
Abdurrahim BARIN
Türkiye Ulaş İş Sendikası Gn.Bşk.
tugra113@gmail.com
Özet:
Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır.
Hidrojen gazı hem en yüksek birim enerjiye sahip olması hem de çevre dostu olması sebebiyle
en önemli temiz enerji kaynağıdır.
Araçlarda petrol yerine yakıt olarak kullanılabilir olması,
evlerde ve fabrikalarda doğalgaz kullanılan tüm alanlarda kolaylıkla kullanılması ve
elektrik enerjisi elde edilebilmesi yönlerinden son derece stratejik öneme sahiptir.
Güneş, rüzgâr ve diğer temiz enerji kaynaklarıyla hidrojen arasında oluşturulacak
melez (hibrit) enerji üretim sistemleri gelecek açısından hayati öneme sahiptir.
Hidrojenin öneminin ve kullanımının artması
fosil yakıtlara olan ihtiyacı aza indirirken
yaşanılabilir ve sürdürülebilir bir dünya oluşumuna katkı sağlayacaktır.
DÜNYA HİDROJEN ENERJİ MRK. BŞK. I.A.H.E.
.Prof.Dr.Nejat VEZİROĞLU ;
ÜLkemizin Ekonomik Bağısızlık Şartı Dediği
BM.Hidrojen Enerji Mrk. İSTANBUL da Kurarak,
TÜRKİYE mizi Dünya Hidrojen Enerjisi alanında
Lider Ülke yapma çalışmalarını 2004-2008 yılları arasında sürdürmüştür.
Tanıtım konularında nacizane katkılarım olmuştur.
Birtakım güçler nedeniyle Merkez Açılamamış , işlevlerini yerine
getirememiştir.. Başkan. ABD ye Dönmüştür.
Bu çalışmada hidrojen enerjisi hakkında genel bilgiler verilmeye çalışılmış,
dünyanın ve Türkiye'nin hidrojen enerjisi potansiyelleri karşılaştırılmaya çalışılmıştır.
Ekonomik büyüme ve toplum refa
ının en önemli göstergesi enerji kullanımıdır.
Ulusların
yaşam standardı tükettikleri enerji ile doğru orantılıdır.
Tüketilen enerji söz konusu olduğunda,
enerjinin elde edilişi de o nispette önem arz etmektedir.
Günümüzde dünyadaki enerjilerin büyük bölümü fosil kaynaklardan sağlanmaktadır.
Fosil kaynakların tükenmeye yüz tuttuğu günümüzde
yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmekten başka çare bulunmamaktadır.
Söz konusu "Yenilenebilir Enerji" olduğunda
geleceğin enerji kaynağı olan
"Hidrojen Enerjisi"
şüphesiz en başta akla gelen enerji kaynağı olacaktır.
İnsanoğlu var olduğu ve güneş dünyayı ısıttığı müddetçe
hidrojen hep var olacak ve hiç bir zaman tükenmeyecektir.
Hidrojenin ana bileşeni su olduğundan
dünyanın her yeri hidrojen deposu veya kaynağı açısından eşit şartlara sahiptir.
Hidrojenin yanması sonucu çıkardığı atığın
çevreye zararı yok sayılabilecek seviyededir ve en önemli atığı su'dur.
Hidrojen bünyesinde yüksek enerji bulundurmasna rağmen,
birincil enerji kaynağı olarak kullanılamamaktadır.
Doğada serbest halde hidrojen bulunmadığından en önemli problem
hidrojen eldesinin hangi yöntemle, nasıl elde edileceğidir.
Günümüzde hidrojenden etkin yararlanılamamasının temel sebebi de budur.
Suyun çeşitli kimyasal süreçlerden geçirilmek sureti ile önce
hidrojenin sonrada hidrojenden enerji elde edilmesi
ekonomik bir takım zorlukları beraberinde getirmektedir.
Gelişen teknoloji ve bilime paralel olarak
hidrojen elde etmek için harcanan enerji gittikçe azalırken,
hidrojenden elde edilen enerjinin hem miktarı hem de verimi artmaktadır.
Gelecekte bu fark daha çok büyüyeceğinden,
hidrojen enerjisi vazgeçilmez bir kaynak olacaktır.
Merkezi İstanbul'da olan
Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi'nin(ICHET)
ve Birleşmiş Milletler Sanayi Kalkınma Örgütü'nün(UNIDO)
hidrojen enerjisi hakkındaki öngörüsü
2074 yılına kadar tamamen bu tür enerjiye geçilmiş olacağı yönündedir
2. Hidrojen Üretim Teknikleri
Hidrojen üretimi temelde kullan
ılan enerjiye göre iki kısma ayrılabilir.
Bunlardan birincisi fosil kaynaklardan elde edilen hidrojendir.
Örneğin fosil kaynaklardan yılda 500- 600x109 m3 hidrojen üretilmektedir.[1]
Diğeri ise yenilenebilir enerji kaynakları ile
melez (hibrit) sistemler kurularak üretilen hidrojendir.
Fosil kaynakların çevreye olan zararları ve
bir gün tükenecek olması düşünüldüğünde
yenilenebilir enerji kaynaklarıyla bütünleşmiş
hidrojen üretim sistemlerinin geliştirilmesine önem verilmelidir.
Güneş
-Hidrojen Sistemleri
Birincil enerji kaynğı olarak güneş enerjisi kullanarak hidrojen elde etmenin birçok yöntemi vardır.
Sorun, güneş enerjisinden en iyi usulle hidrojen üretiminin ne şekilde olması gerektiğidir.
En iyi yöntem en düşük maliyet kullanılarak hidrojen açığa çıkarmaktır.
Hidrojenin güneş enerjisi kullanımı ile üretilmesi, hem çevre, hem de ekonomik yönden
büyük bir üstünlük sağlamaktadır. Güneşten elde edilecek enerjinin maliyeti gelişen
sistemlerle birlikte çok düşük olabilecektir. Ülkemizin güneşlenme haritası da göz önünealındığında bu sistemin verimliliğinin çok fazla olması beklenmektedir.
Fosil yakıtların yakın bir gelecekte tükeneceği gerçeği de göz önüne alındığında, s
on yıllarda çalışmalar güneşhidrojen sistemi üzerinde yoğunlaşmıştır.
Güneş-hidrojen sistemi son derece temiz ve Güvenli bir enerji üretim yoludur.
Bu sistemler ısıl yöntemler ve fotonsal yöntemler olmak üzere ikiye ayrılır.
Gelişmeler daha çok ısıl yöntemler üzerine yoğunlaşmıştır.
Fotonsal yöntemler henüz tam manasıyla gelişme gösterememiş ve
uygulanma olanağına sahip olamamışlardır [2].
Isıl Yöntemler
Isıl işlemde, güneş enerjisi önce ısıya çevrilerek ya bu ısı enerjisinden yararlanılır veya
enerji değişik çevrimler ile mekanik ya da elektrik enerjisine dönüştürülür.
Isıl yöntemler;
Güneş pilleri - elektroliz yöntemi, güneş-buhar güç çevrimi-elektroliz yöntemi, güneşbuhar
güç çevrimi-elektroliz yöntemi
olarak sınıflandırılabilir. Şekil 2’de bu yöntemlerle 1
kW enerjiye sahip hidrojen elde ediliş yöntemleri ve gereksinim duyulan enerjiler gösterilmiştir.
Şekil 2: Güneş pilleri (PV) kullanılarak güneş enerjisinden hidrojen üretim şeması
Şekil 3: Buhar-güç çevrimi kullanarak güneş enerjisinden hidrojen üretimi şeması
3. Depolama
Hidrojen gaz veya sıvı olarak saf halde tanklarda depolanabileceği gibi,
fiziksel olarak nano-tüplerde veya kimyasal olarak hidrür şeklinde depolanabilmektedir.
Hidrojenin yanıcı özelliğinin çok fazla olması sebebiyle depolamada güvenlik çok önem arz etmektedir.
Ayrıca taşıtlarda kullanılması için bu depolamanın yeterince hafif de olması gerekmektedir.
Hidrojenin belki de en önemli özelliği depolanabilirliği.
Günümüzde büyük miktarlarda enerji depolamak için hâlâ uygun bir yöntem bulunamamış olması,
hidrojenin önemini daha da arttırmaktadır.
Bir örnek verilecek olursa,
eğer bugün hidro-elektrik santrallerinden elde edilen enerjinin depolanması mümkün olsaydı,
enerji sorunu büyük ölçüde çözülmüş olurdu.
Bu yaklaşım hidro-elektrik santrallerinin belirli yoğunlukta sürekli çalışmasını esas almakta,
ihtiyaç fazlası enerji ise suyun elektrolizi ile hidrojen üretiminde değerlendirilmekte ve
bu şekilde enerji depolanabilmektedir [3]. Hidrojen depolamada kullanyöntemler şunlardır.
Tanklarda Depolama,
Nano-tüplerde Depolama,
Metal Hidrürlerde Depolama,
Alanatlarda Depolama,
Bor Esaslı Depolama.
4. Hidrojenin Taşınması
Yapılan araştırmalar hidrojen gazı, doğal gaz veya hava gazına benzer olarak borular
aracılıyla her yere kolaylıkla ve güvenli olarak taşınabileceğini göstermektedir.
Doğal gaz için kurulan yer altı boru dağıtım ağının ileride çok az bir değişiklikle hidrojen içinde kullanılması
olanaklıdır. Boru hatları dışında hidrojen, basınçlı gaz olarak veya sıvılaştırarak tüplere konup
tankerlerle taşınabilir.
Çift çeperli yalıtılmış 25 m3 hacmindeki tanklara konulan sıvılaştırmış hidrojen,
karayolu ile
yine benzer şekilde 130 m3 hacminde tanklara konulan sıvı hidrojen ise demiryolu ile taşınabilmektedir.
Yakıtıt Pilleri
Yakıt pili (yakıt hücresi),
enerji üretiminde kullanılan
verimli, sessiz, çevre ile uyumlu ve elektro-kimyasal ilkelerle
yakıt enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren güç üretim elemanıdır.
Şekil 5: Şematik Yakıt Pili
Yakıt pillerinin kullanım amacı şöyle sıralanabilir.
• Yakıt pilleri doğrudan hidrojendeki kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirerek
oluşan saf suyu sadece üretimde kullanılabilecek potansiyel ısıya çevirebilecek bir
yapıya sahiptir,
• Hidrojen destekli yakt pilleri sadece temiz bir teknoloji değil
aynı zamanda geleneksel yakıt teknolojilerinden
2-3 kat daha verimlidir,
• Geleneksel yanma tabanlı bir güç istasyonu
elektrik üretmeyi genel olarak %33-35 verimlilikte sağlarken,
yakıt pili sistemleri elektrik üretim etkinliğini %60'ı aşan bir orana çıkarabilir,
• Geleneksel arabalardaki benzin deposu
normal sürüş koşulları altında aracı hareket ettiren gücü sağlayan kimyasal enerjiyi %20 den daha az
etkin olarak çevirmektedir.
Elektrik motoru kullanan hidrojen yakıt pilli araçların enerji verimliliği çok daha
fazladır ve içten yanmalı benzin deposuna sahip araçlara kıyasla yakıt tüketimi %50
daha düşüktür,
Ek olarak yakıt pilleri daha az hareket eden parçaya sahip olup
sessiz çalışan ve pek çok uygulamaya uygun yapıdadır [4].
6. Dünya'da Hidrojen Enerjisi
Amerika'da yakıt pillerini çeşitli yönleriyle inceleyen 200'den fazla araştırma NASA
tarafından desteklenmiştir. Bugün, Apollo ve Space Shuttle görevlerinde güvenli olarak
elektrik (ve su) sağlamış olmaları nedeniyle, yakıt pilleri uzaydaki rollerini ispatlamış bulunmaktadır.
Bu çalışmalar, 1960'larda, yakıt pillerinin dünyanın enerji problemlerinin
tümüne çözüm olabileceği tahminlerine yol açmış ve 1970'li yıllarda çalışmalara başlanmış,
2000'li yıllarda ülkelerin enerji politikalarında önemli yer tutmaya başlamıştır [5].
Brezilya ve Güney Amerika'da en büyük hidro-güç tesisi
Haipu'da kurularak
elektrolitik hidrojen üretilmektedir.
Japonya'da WE-NET (World Energy Network) projesi ile Tokyo metropoliten bölgesinde
hidrojen kullanmı ile oluşacak azot oksit salımlarındaki (emisyonundaki) azalma
potansiyeli araştırılmaktadır. WE-NET Programı
Japonya'nın Uluslar Arası Ticaret ve Endüstri Bakanlığı’nca desteklenmektedir.
Bu kadar 4 milyar $'lık bir bütçe ayırmıştır.
Gelecekte de Pasifik elektrolizle hidrojen üretmeyi planlamaktadırlar. Ayrıca,
Japonya önümüzdeki 20 yıl içinde
15 milyon hidrojenle çalışan otomobil üretimi için karar almış bulunmaktadır.
Halen Japonya'da Tokyo Electric Company tarafından kurulan
11 MW'lık elektrik santrali Rokko adasının elektrik ve ısı ihtiyacını karşılamakla birlikte
,
kapasiteleri 50 ile 500 MW arasnda değişen yüzlerce yakıt pilli tesis bulunmaktadır.
Sadece Tokyo'da şehrin elektrik ihtiyacının 40.000 kW'lık bölümü
hidrojen enerji sistemlerinden sağlanmaktadır.
Honda araştırma ve geliştirme bölümü doğal gazdan yakıt pilli araçlar için
hidrojen üreten, elde edilen elektriğin ve sıcak suyun yine
üretildiği evde kullanımını sağlayan "Hidrojen Ev Enerji İstasyonu" (HEİ) adlı proje başlatmıştır.
Proje çerçevesinde California'da
deneysel amaçlı kurulan evde çalışmalar hidrojen üretimi,
depolanması ve yakıt olarakkullanılması gerçekleştirilecektir [6].
Almanya'da Münih havaalanında çalışan otomobil ve otobüslerin
hidrojen enerjisi kullanması yönündeki projenin yanı sıra
Neurenburg yakınlarında mini bir hidrojen enerji sisteminin kurulduğu bir
program yürütülmektedir.
Solar-Wasserstoff-Bayern
burada güneş hidrojen tesisi, depolama sistemi ve hidrojen kullanma sistemleri
kurmuştur.
Almanya ayrıca Suudi Arabistan ile ortak yürüttüğü
Hysolar programı ile Suudi Arabistan'ın Riyad yakınında
güneş-hidrojen üretim tesisi kurmayı planlanmaktadır.
Suudi Arabistan hidrojeni ihraç edecektir.
Ayrıca Almanya 1800 km’lik Hidrojen Otoyolu ile önemli şehirleri arasında
hidrojenli taşıtları ile yolculuk yapanlara yakıtlarını doldurabilecekleri
hidrojen pompa istasyonları inşa etmektedir.
İzlanda'da hükümet, üniversiteler, taşıma şirketleri, fabrikalar ve çok uluslu otomobil ve petrol şirketleri
konsorsiyumu oluşturulmuş ve
2030 yılına kadar İzlanda'nın tamamen hidrojen enerjisine geçmesi planlanmıştır.
Dünyanın ilk hidrojen dolum istasyonu Shell tarafından İzlanda'da açılmıştır.
Bunlara ilave olarak İspanya'da INTA solar hidrojen tesisi,
İtalya, Almanya, Norveç'te SAPHYS küçük ölçekli fotovoltaik-hidrojen enerji sistemi ve
Almanya'da PHOEBUS pilot tesisi gibi birçok proje yürütülmektedir [7].
Günümüzde hidrojenle çalışan yüzlerce otomobil, otobüs ve diğer araçlar artık
dünyanın her tarafında insan ve yük taşımaktadır.
Airbus şirketi yakın gelecekte hidrojenle çalışan uçakları işletmeye alacağını duyurmuştur.
Nisan 2004 de Kaliforniya'da “HidrojenOtoyolları” hidrojen dolum istasyonu sayısı
6 yılda 200’e çıkartılmak istenmektedir.
Diğer uluslararası başarılı program Avrupa ve Kanada arasındaki Euro-Quebec'tir.
Bu programda nispeten ucuz olan hidro-güçten üretilerek Kanada'dan Avrupa'ya ithal edilecek
sıvı hidrojenin deniz aşırı taşınımı, depolanması araştırılmaktadır.
7. Türkiye'de Hidrojen Enerjisi
Dünyada bu gelişmeler olurken ,
Ülkemizdeki çalışmalar bazı engellerle karşılaşmıştır
www.hidrojenenerjihareketi.tr
Ülkemizde hidrojen alanındaki
çalışmalar ve araştırmalar özellikle son yıllarda ivme kazanmıştır.
Artan enerji ihtiyacı ile bu ithalatın daha da artacağı kesindir.
Türkiye’nin gelişmiş bir ülke konumuna gelmesi için fırsat önümüzdedir.
Hidrojen enerji teknolojisinin
ülkemizde geliştirilmesi hemen her sektörde yeni iş olanakları meydana getirecektir.
Hidrojen kaynaklar çok zengin olan Türkiye, önümüzdeki yıllarda bilimsel, ekonomik ve politik
değer kazanacaktır.
Petrol bölgeleri gözden düşerken,
coğrafi konumuyla hidrojen zengini olan Türkiye’nin adeta
yıldızı parlayacaktır.
Türkiye’nin petrol, doğal gaz ve kömür gibi fosil yakıt kaynakları yönünden
fakir bir ülke olmasına karşın,
güneş, rüzgâr ve jeotermal gibi
temiz enerji kaynakları yönünden son derece zengin bir ülke olduğu
tüm dünyaca bilinmektedir.
***Hidrojen enerjisinin Türkiye için tarihi ve büyük bir fırsattır. ***
***Hidrojen enerjisi ile dünya enerjisinin kalbi Türkiye’de atacaktır. ***
Türkiye’nin 7. Beş Yıllık Kalkınma Planı
Genel Enerji Özel İhtisas Komisyonu
hidrojen teknolojisine kısaca değinmekle birlikte,
***Bilim ve Teknoloji Yüksek Kurulu ***
tarafından saptanan,
1993-2003 yılı ulusal bilim ve teknoloji politikasında
***hidrojen yakıtına yer verilmemiştir. ***
***Hidrojen konusu üniversitelerimiz ve araştırma kuruluşlarımızda
***çok sınırlı bir biçimde ele alınmaktadır. ***
TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi’nde
hidrojen alanında uluslararası enerji ajansı programları kapsamında
çalışma başlatılmak istenmişse de,
söz konusu işbirliği 1996 yılında kesilmiştir.
Şimdi,
Birleşmiş Milletler Endüstri Geliştirme Organizasyonu (UNIDO) desteği ile
Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi (ICHET) projesi kapsamında,
İstanbul’da Hidrojen Enstitüsü kurulmuştur.
20-22 Kasım 1996 tarihinde Viyana’da yapılan
16. UNIDO Endüstriyel Kalkınma Kurulu Toplantısı’nda UNIDO işbirliği ile ülkemizde
ICHET kurulması kararı alınmıştır.
Buna göre, UNIDO hukuksal çerçevede özerk olarak çalışmalarını sürdürmektedir.
ICHET’in tasarlanan amacı, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler arasında
hidrojen teknolojileri köprüsünü oluşturmak, hidrojen teknolojilerinin geliştirilmesini
uygulamalı AR-GE çalışmalarını yapmaktır.
ICHET’in
işlevleri kısa ve uzun dönemli eğitim vermek, bilimsel toplantılar düzenlemek,
danışmanlıkhizmetleri sunmak ve benzeri kuruluşlarla işbirliği oluşturmaktır
. Merkezin çalışma konuları arasında
hidrojen enerjisi politikaları,
hidrojen ekonomisi,
enerji ve çevre,
hidrojen üretim teknolojileri,
hidrojen depolamateknikleri,
hidrojen uygulamaları bulunacaktır.
Türkiye, ilk 5 yıllık dönem için arazi, tesis, ilk yatırım ekipmanı ve işletme faaliyetlerini finanse etmek üzere
40 milyon USD hibe etmiştir.
ICHET projesi
Türkiye’nin hidrojen çağına tutarlı biçimde adım atmasını sağlamıştır.
Türkiye’ye fayda ve üretim kazandıracak önemli bir girişimdir [8].
ICHET ilk hidrojen dolum tesisini Eyüp-Feshane arasında açmayı planlamaktadır.
2010 yılı sonuna kadar hizmete girecek olan istasyonda kullanılmak üzere
otobüs ve otomobil siparişi verilmiştir.
ICHET hidrojenli otobüsle topluma ve dünyaya örnek olmayı hedeflemektedir.
ICHET bugüne kadar 5 somut projeyi hayata geçirirken
bunlardan enönemlisi
***Feshane hidrojen dolum tesisidir. ***
Bu tesiste 350 bar basınca kadar hidrojen dolumu yapılabilecektir.
Türkiye, Avrupa'da Norveç, İzlanda ve Almanya'dan sonra hidrojenistasyonu açan
*** ilk ülkelerden biri olacaktır ***[5].
***2010 yılı içerisinde hizmete açılacak bu dolum tesisi***
*** hidrojenle çalışan belediye otobüsü ***
ve otomobillerin yanı sıra
***Haliç'te ve boğazda hidrojenle çalışan gemilere hizmet vermesi planlanmaktadır.
*** IDO hidrojenli gemiler konusundaki çalışmalarını sürdürülmektedir.
Sempozyumun gerçekleştiği bugün 02/12/2011 itibarıyla
Merkezle ilgili bürokratik engellerin kallkmaması ,Prof.Dr. VEZİROĞLU nun
ABD dönmesinden sonra
Hem Mrk Açılamaması -hemde birçok projenin aksamasına neden olmuştur.
Türkiye’de hidrojen yakıtı üretiminde kullanılabilecek olası kaynaklar arasında
hidrolik enerji, güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, deniz-dalga enerjisi, jeotermal enerji bulunmaktadır ve
Türkiye gibi gelişme sürecinde ve teknolojik geçiş
aşamasındaki ülkeler açısından, uzun dönemde fotovoltaik güneş-hidrojen sistemi uygun
görülmektedir.
Türkiye’nin hidrojen üretimi açısından bir şansı, uzun bir kıyı şeridi olan
Karadeniz’in tabanında kimyasal biçimde depolanmış hidrojen bulunmasıdır.
Karadeniz’in suyunun %90’ı anaerobiktir ve H2S (hidrojen-sülfür) içermektedir.
TÜRKİYENİN 100 YILLIK İHTİYACI OLAN ENERJİ POTANSİYELİ VARDIR
HİDROJENLİ LİFT
YAKIT PİLİ
YAKIT PİLİ
YAKIT PİL EĞİTİMİ -DERSANE NİĞDE
8. Sonuç
Bitkiler, su, kömür veya doğalgaz gibi kaynaklardan elde edilen hidrojen, enerji
kaynağından çok bir enerji taşıyıcısı olarak düşünülmektedir. Hidrojen kolayca ve güvenli
olarak her yere taşınabilen, taşınması sırasında az enerji kaybı olan, sanayide, evlerde ve
taşıtlarda kullanılabilen bir yakıttır. Hidrojen enerjisi alanında çeşitli ülkelerin işbirliği sonucu
hidrojenin üretim, dağıtım kullanımı mutlak uygulanmalıdır
|
|
|
|
|
|
|
Bugün 48113 ziyaretçi (90774 klik) kişi burdaydı! |
|
|
|
|
|
|
|