33
7/31/2019 Hidrojen Enerjisi http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 1/33 1. ENERJĠ KAYNAĞI OLAN HĠDROJENĠN GENEL ÖZELLĠKLERĠ Hidrojen, yunanca “su” anlamına gelen “hydro” kelimesi ile oluşturan anlamına gelen “genes” kelimelerinden oluşur. İlk kez Henry Cavendish tarafından elde edilmiştir. 1784 yılında Antoine Laurent de Lavoiser tarafından ismi hidrojen olarak verilen Hidrojen kızdırılmış metal üzerinden su buharı geçirilerek elde edilmiştir. Hidrojen kainattaki tüm elementlerin anası olarak bilinir ve tüm elementler yüksek sıcaklıklarda  farklı hidrojen konfigürasyonları şeklinde kendi bilinirlikleri ile var olurlar, bilinen ve yeni bulunan tüm elementlerin kaynağı ve temel taşı bir atom ve kütle numarasına sahip hidrojen atomudur(Nuralın, 2008). Yalnızca bir proton ve bir elektrondan oluşan ve periyodik tablonun başında yer alan hidrojen, en hafif elementtir. Hidrojen evrendeki en bol bulunan elementlerden biridir. Dünyadaki görünür maddelerin % 9 0‟ından fazlası hidrojenden oluşmuştur. Renksiz kokusuz, tatsız ve zehirsiz özelliklere sahip tir. Hidrojen saf haliyle ve oda sıcaklığında iki atomlu bir gaz oluşturmaktadır. Bu gaz, havanın 14‟te biri yoğunluğa sahip olduğundan, havada hızla dağılmaktadır. Evrendeki en bol bulunan element olmasına karşın, hidrojen gezegenimizde saf  halde bulunmamaktadır. Hidrojen, suda oksijenle  birleşik olarak ve fosil yakıtlarda ve sayısız hidrokarbon bileşiklerde, kar  bon ve diğer elementlerle birleşik halde bulunmaktadır(Aslan, 2007). Güneş ve diğer  yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynağıdır. -252.77°C 'da sıvı hale getirilebilir. Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700'ü kadardır. Hidrojen  bilinen tüm yakıtlar  içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir (Üst ısıl değeri 140,9 MJ/kg, alt ısıl değeri 120,7 MJ/kg). 1 kg hidrojen 2,1 kg doğal gaz veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir. Ancak birim enerji başına hacmi yüksektir. Hidrojen petrol yakıtlarına göre ortalama 1.33 kat daha verimli bir yakıttır. Hidrojenden enerji elde edilmesi esnasında su buharı dışında çevreyi kirletici ve sera etkisini artırıcı hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde üretimi söz konusu değildir (Görkem, ?).

Hidrojen Enerjisi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 1/33

1. ENERJĠ KAYNAĞI OLAN HĠDROJENĠN GENEL ÖZELLĠKLERĠ 

Hidrojen, yunanca “su”  anlamına gelen “hydro” kelimesi ile oluşturan anlamına

gelen “genes” kelimelerinden oluşur. İlk kez Henry Cavendish tarafından elde

edilmiştir. 1784 yılında Antoine Laurent de Lavoiser tarafından ismi hidrojen olarak 

verilen Hidrojen kızdırılmış metal üzerinden su buharı geçirilerek elde edilmiştir.

Hidrojen kainattaki tüm elementlerin anası olarak bilinir ve tüm elementler yüksek 

sıcaklıklarda  farklı hidrojen konfigürasyonları şeklinde kendi bilinirlikleri ile var 

olurlar, bilinen ve yeni bulunan tüm elementlerin kaynağı ve temel taşı bir atom ve

kütle numarasına sahip hidrojen atomudur(Nuralın, 2008).

Yalnızca bir proton ve bir elektrondan oluşan ve periyodik tablonun başında yer alan

hidrojen, en hafif elementtir. Hidrojen evrendeki en bol bulunan elementlerden

biridir. Dünyadaki görünür maddelerin % 90‟ından fazlası hidrojenden oluşmuştur.

Renksiz kokusuz, tatsız ve zehirsiz özelliklere sahiptir. Hidrojen saf haliyle ve oda

sıcaklığında iki atomlu bir gaz oluşturmaktadır. Bu gaz, havanın 14‟te biri yoğunluğa

sahip olduğundan, havada hızla dağılmaktadır. Evrendeki en bol bulunan element

olmasına karşın, hidrojen gezegenimizde saf  halde bulunmamaktadır. Hidrojen, sudaoksijenle  birleşik olarak ve fosil yakıtlarda ve sayısız hidrokarbon bileşiklerde,

kar bon ve diğer elementlerle birleşik halde bulunmaktadır(Aslan, 2007). 

Güneş ve diğer   yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş  olduğu ısının yakıtı

hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynağıdır. -252.77°C 'da sıvı hale getirilebilir.

Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700'ü kadardır. Hidrojen

 bilinen tüm yakıtlar   içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir (Üst ısıl değeri 140,9 MJ/kg, alt ısıl değeri 120,7 MJ/kg). 1 kg hidrojen 2,1 kg doğal

gaz veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir. Ancak birim enerji başına

hacmi yüksektir. Hidrojen petrol yakıtlarına göre ortalama 1.33 kat daha verimli bir

yakıttır. Hidrojenden enerji elde edilmesi esnasında su buharı dışında çevreyi kirletici

ve sera etkisini artırıcı hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde üretimi söz konusu

değildir (Görkem, ?).

Page 2: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 2/33

Page 3: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 3/33

Enerji kaynağı veya taşıyıcısı anlayışının oluşması 1839 yılında William Grove‟un  

“yakıt hücresi” ismini verdiği ve hidrojen üreten sistemleri keşfetmesi ile başlamıştır. 

Ancak bu yöndeki çalışmalar, 1876 yılında petrol ile çalışan içten yanmalı motorların 

icadı ile fosil yakıtların kullanımı ile ilgili teknolojilerin gelişmesine hidrojen ile

ilgili çalışmaların zayıflamasına neden olmuştur. Hidrojenin enerji taşıyıcısı olarak 

elektriğin transferindeki gibi yüksek kayıp  içermemesi, temiz ve sınırsız enerji için

çalışmalar anlam kazandıkça araştırmaları  sürmüş ve yakıt hücresi geliştirme

çalışmaları hidrojen ile çalışan içten yanmalı  motorların yapılması (Rudolf Eren

tarafından 1930 yılında yapılmıştır.) 1960 yılında ise Almanya da hidrojen ile çalışan

ilk aracın üretilmesiyle sürmüştür. Günümüzde hidrojen üretim maliyetleri itibariyle

petrol ürünleri ile rekabet edecek seviyede karlı  olmadığı için, çalışmalar üretim

depolama ve taşıma maliyetleri ve teknolojileri arasında gelişme

sürecindedir(Nuralın, 2008).

Dünyanın giderek artan enerji gereksinimini çevreyi kirletmeden ve sürdürülebilir 

olarak sağlayabilecek en ileri teknolojinin hidrojen enerji sistemi olduğu bugün

bütün bilim adamlarınca kabul edilmektedir. Hidrojen enerjisinin insan ve çevre

sağlığını tehdit edecek bir etkisi yoktur. Kömür, doğalgaz gibi fosil kaynakların yanısıra sudan ve biyokütleden de elde edilen hidrojen, enerji kaynağından çok bir enerji

taşıyıcısı olarak düşünülmektedir. Elektriğe 20. yüzyılın enerji taşıyıcısı, hidrojene

21. yüzyılın enerji taşıyıcısı diyen çevreler vardır. Hidrojen yerel olarak üretimi

mümkün, kolayca ve güvenli olarak her yere taşınabilen, taşınması sırasında az enerji

kaybı olan, ulaşım araçlarından ısınmaya, sanayiden mutfaklarımıza kadar her alanda

yararlanacağımız bir enerji sistemidir (? , ?).

Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde güneş enerjisi gibi her zaman enerji

üretmek mümkün değildir. Ama hidrojen ihtiyaç olan yerlere taşınabilir ve stoklana-

 bilir. Bunlar, hidrojenin diğer alternatif enerji kaynaklarından ayıran en önemli

özelliklerinden birkaçıdır.  Dünyanın enerji gereksiniminin büyük bölümünü

karşılayan fosil kaynaklar hem gittikçe azalmakta hem de çok ciddi çevre ve hava

kirliliğine sebep olmaktadır. Hidrojen, bir enerji taşıyıcısı olarak bu sorunların

çözümü için bir potansiyel oluşturmaktadır. Bu sebeple son yıllarda hidro jen enerjisi

üzerinde yoğun araştırma ve geliştirme faaliyeti sürdürülmektedir. Temiz ve

Page 4: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 4/33

yenilenebilir hidrojen enerjisinin dünyanın artan enerji gereksinimini karşılayacağı

bir gelecek için gelişmiş  ülkeler çok yoğun bir şekilde büyük ölçekli teknolojik

araştırma ve geliştirme programları yürütmektedirler. Hidrojen enerjisi konusunda

son yıllarda meydana gelen gelişmeler, 2010 yılından itibaren hızlanan bir süreç

içinde hidrojenin özellikle ulaşım sektöründe diğer yakıtların  yerine geçeceği bir 

geleceği işaret etmektedir. Bu vizyonda hidrojenin çeşitli üretim yerlerinden

kullanım yerlerine ulaşması için gereken dağıtım altyapısı ve hidrojen istasyonları da 

yer almaktadır . Dünyanın ¾ ünün su ile kaplıdır. Suyun içinde de hidrojen

atomunun bulunması nedeniyle hidrojen dünyada en fazla bulunan elementtir. Sudan

hidrojenin elde edilmesi çeşitli metotlar uygulanmaktadır (Tutar ve Eren, ?).

“Kısaca özetlersek hidrojenden şu yöntemlerle enerji elde edilir:

- Yakma: Hidrojen benzin ve doğal gaz gibi yakılabilir.  Benzin ve doğal gaza

üstünlüğü emisyonlarının azlığıdır.  Karbondioksit çıkmaz. Sadece benzin ve doğal

gaza göre çök az miktarda NOx çıkar. Askeri ve endüstriyel amaçlar  için hidrojen

gaz türbinleri ve arabalar için içten yanmalı motorlar geliştirilmektedir. 

- Yakıt pili: Yakıt pili elektrolizin tersidir. Hidrojen ve havadaki oksijen birleştirilerek elektrik akımı elde edilir. Özellikle otomobiller olmak üzere bütün

uygulamalarda tercih edilen yöntemdir. Hidrojeni yakmaya göre daha verimlidir.

Çevreye zararlı hiç emisyonu yoktur. Çeşitli yakıt  pili tipleri vardır. Bunlar anod ve

katod arasındaki elektrolit malzemeye göre farklılık gösterir.”(Gökr em, ?)

2. 1. Yakıt olarak Hidrojen

Dünyadaki petrol rezervlerinin aşırı kullanımı sonucu azalması ve buna bağlı olarak  

fiyatının artması, ayrıca çevreye vermiş olduğu zararlar bilim adamlarını doğada bol

miktarda  bulunan ve çevreci olan alternatif yakıtlar üzerinde araştırma yapmaya

itmiştir. İçten yanmalı  motorlarda kullanılan fosil yakıtlardan kaynaklanan egzoz

emisyonlarının çevreye verdiği zararların çok büyük boyutlara ulaşması ülkeleri bu

konuda önlemler almaya itmiştir. Bunun için  bilim adamlarına çevre dostu olan

alternatif yakıtların araştırılması için destekler verilmiştir. Yapılan çalışmalar

evrende bol miktarda bulunan hidrojenin, bir yakıt için gerekli özelliklerin birçoğuna

Page 5: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 5/33

sahip olduğunu göstermektedir. Hidrojen, suyun ve temiz güç kaynağının olduğu her

yerde potansiyel olarak mevcuttur. Diğer yakıt türlerine kıyasla daha verimli yanma

özelliğine sahiptir. Hidrojen, karbon ve sülfür içermediği için yanma ürünleri

arasında CO, CO2 ve HC yoktur. Teorik olarak hidrojen yandığı zaman sadece su

oluşur. Özellikle motor ve araç teknolojisi açısından alternatif olarak seçilen yakıtın

içten yanmalı motorlarda kullanımı, depolanması, doğal dengenin korunması ve fosil

yakıt türleri ile yarışabilir karakteristiğe sahip olması gerekir. Hidrojenin birçok

yönüyle ekolojik açıdan avantajlı olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz İkincil bir enerji

kaynağı durumunda olan hidrojenin değişik ve yenilenebilir birincil enerji kaynakları

ile elde edilebilir olması, bu yakıt türünü geleceğin en önemli enerji taşıyıcısı 

durumuna sokacağı kabul edilmektedir(Kükrer, 2007).

2. 1. 1. Hidrojen Yakıtının Özellikleri 

Bugün yakıt seçimindeki kriterler  olarak; motor yakıtı olma özelliği, dönüşebilirlik 

ya da çok yönlü kullanıma uygunluk, kullanım verimi, çevresel uygunluk, emniyet

ve efektif maliyet açısından yapılan değerlendirmeler, hidrojen lehine sonuç

vermektedir. Yakıtın dönüşebilirliği ya da çok yönlü kullanımı, yanma işlemidışında, diğer enerji dönüşümlerine uygunluğunu gösterir. Hidrojen alevli yanmaya,

katalitik yanmaya, direkt buhar üretimine, hibritleşme ile kimyasal dönüşüme ve

yakıt hücresi ile elektrik dönüşümüne uygun bir yakıt iken, fosil yakıtlar yalnızca

alevli yanmaya uygundur.

Hidrojen alevli yanma özelliği ile içten yanmalı motorlarda, gaz türbinlerinde ve

ocaklarda yakıt olarak kullanılabilmektedir. Hidrojenin direkt buhara dönüşümözelliği, buhar türbinleri uygulamasında kolaylık   sağlamaktadır. Bu özelliği ile

endüstriyel buhar üretimi de kolaylaşmaktadır. Hidrojenin katalitik yanma

özelliğinden mutfak ocakları, su ısıtıcılar ve sobalara uygulanmasında

yararlanılmaktadır. Hibritleşme özelliği, emniyetli hidrojen depolaması açısından

önemlidir. Hidrojen Carnot çevriminin sınırlayıcı etkisi altında kalmadan, yakıt

pillerinde elektrokimyasal çevrimle direkt elektrik üretiminde de

kullanılabilmektedir. 

Page 6: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 6/33

Hidrojen, en hafif kimyasal elementtir. Sıvı hidrojenin birim kütlesinin ısıl  değer i

141,9 MJ/kg olup, petrolden 3,2 kat daha fazladır. Sıvı hidrojenin birim hacminin ısıl

değeri ise 10,2 MJ/m3  tür ve petrolün % 28‟i kadardır. Gaz hidrojenin birim

kütlesinin ısıl değeri sıvı hidrojenle aynı olup, doğal gazın 2,8 katı kadarken, birim

hacminin ısıl değeri 0.013 MJ/m3  ile doğal gazın % 32,5‟i olmaktadır. Metal

hibritlerin kütlesel enerji içeriği 2-10 MJ/kg ile sıvı hidrojene göre çok küçükken,

hibritlerin hacimsel enerji içeriği 12,6-14,3 MJ/m3 ile gaz ve sıvı hidrojenden

büyüktür (Kükrer, 2007).

2. 2. Yakıt Pilleri 

Motorlu taşıtlarda kullanılan enerji üretim ve iletim sistemleri mekanik olup,

sistemde yakıt yakılarak enerji üretilmektedir. Bu üretilen enerjinin ancak taşıtın

hareketine harcanan kısmı %20 kadardır. Bu sistemlerde enerji üreteci olarak içten

yanmalı motorlar kullanılmakta ve kullanılan enerjinin %25-30‟ u mekanik enerjiye

çevrilebilmekte, büyük bir kısmı olan %70‟ i ise kullanılmadan atılmaktadır. Bunun

yanında dışarı atılan gazlar gerek çevreye ve gerekse ozon tabakasına zar ar

vermektedir. Bu zararlar ve enerjinin tamamına yakın kısmının kullanılmadanatılması taşıt üreticilerini ve ilgili çevreleri oldukça rahatsız etmiştir. Daha fazla

enerjiden yararlanmak, temiz enerji elde etmek için alternatif enerji dönüşüm

sistemleri ve enerji kaynakları araştırılmaktadır. Bunlardan biri de yakıt pilleridir.

Yakıt pilleri sabit tesislerde kullanılmanın yanında mobil olarak taşınabilmesi

özelliği dolayısıyla taşıtlarda kullanılması için yoğun çalışmalar yapılmaktadır.

Yakıt pillerini çalışma özelliklerine göre birçok çeşitleri olmakla birlikte en çok 

kullanılan tipi PEMFC ( proton değişim membran) tipidir. Sistem üç ana parçadanmeydana gelir. Anot, membran ve katot. Anot'a gelen hidrojen molekülleri önce

 proton ve Tek hücreli yakıt pilinin seması elektronlarına ayrılır. Proton ortada

 bulunan membran tarafından çekilir ve membrandan geçerek katotta bulunan havanın

içindeki oksijen ile birleşir. Anotta biriken elektronlar, anot ile katot arasında

dışarıdan kurulan bir kapalı devre teşkil edildiğinde, bu devre üzerinden akarak,

katotta birleşip saf su meydana getirerek bu çevrimde, ısı, saf su ve elektrik enerjisi

elde edilerek çevrim tamamlanır. 1839 yılında ilk yakıt pilinin yapıldığı

bilinmektedir. İngiltere Swansea‟da yaşayan Avukat William Grove yakıt pillerinin

Page 7: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 7/33

gerçek mucididir. Seyreltik sülfürik asit ile yaptığı ilk hidrojen-oksijen yakıt pili

1839 yılında Philosophical Magazine dergisinde yayınlanmıştır. Ne var ki

kullanılabilir bir elektrik üreteci olarak görülmediğinden 1950‟lere değin unutulmuş.

Bu tarihte, yakıt hücreleri uzay uygulamalarında kullanılabileceği düşüncesiyle

 NASA‟nın ilgisini çekmiştir. Bunun nedeni uzay araçlarındaki aygıtların çalışması

için elektrik enerjisi gerekiyor olmasıdır. Yeterli teknolojik üretim tesislerinin

olmaması veya üretim oldukça zor olması dolayısı ile yakıt pili yapımı yıllarca çok 

yavaş ilerlemiş, fakat 60‟lı yıllarda General Electric firması Gemini ve Apollo uzay

kapsüllerinde uzay gemisinin elektrik gücünü ve astronotların su ihtiyaçlarını

karşılamak için yakıt pillerinin ilk pratik uygulamasını yapmıştır. Sir William Grove

20 tarafından bulunan Yakıt pili, 1839 yılından itibaren çeşitli tipleri geliştirilmiştir.

Çeşitli Yakıt Pili tiplerinin önemli özelliklerinin bazıları Tablo‟ da

verilmiştir (Gökrem, ?).

Tablo 2. 1. ÇeĢitli Yakıt Pili tiplerinin önemli özellikleri 

Yakıt pillerinin kullanım amaçları aşağıda verilmiştir: 

Page 8: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 8/33

a) Yakıt pilleri doğrudan hidrojendeki kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirerek 

oluşan saf suyu sadece üretimde kullanılabilecek potansiyel ısıya çevirebilecek bir 

yapıya sahiptir.

b) Hidrojen destekli yakıt pilleri sadece temiz bir teknoloji değil aynı zamanda

geleneksel yakıt teknolojilerinden 2-3 kat daha verimlidir.

c) 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. 

ç) Geleneksel arabalardaki benzi deposu normal sürüş koşulları altında aracı har eket

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.

d) Ek olarak yakıt pilleri daha az hareket eden parçaya sahip olup sessiz çalışan ve

pek çok uygulamaya uygun yapıdadır (Kükrer, 2007).

3. GÜNÜMÜZDE ENDÜSTRĠYEL HĠDROJEN ÜRETĠM METOTLARI 

Birçok farklı üretim metodunun endüstriyel olarak gerçekleştirilmesinin yanı sıra

yeni, yüksek saflıkta ve verimde hidrojen üretme çalışmaları laboratuar ölçekli olarak 

sürmektedir. Hidrojen üretim metotları iki ana başlık altında incelenmiş ve tez

çalışması ile ilgili olduğu için alternatif hidrojen üretim metotları hakkında ayrıntılı

 bilgiler verilmiştir(Nuralın, 2008).

3. 1. Hidrokarbon Bazlı Üretim Yöntemleri 

3. 1. 1. Buhar - metan yapılandırması ile hidrojen üretimi 

Hidrojen üretim metotları içerisinde başlıca ve yaygın olarak kullanılan Buhar -Metan

yapılandırması uygulamasıdır. Bu metot hidrokarbonlardan yakıt olarak genelde

nafta, doğalgaz ve diğer hafif hidrokarbonların kullanılması ile uygulanır. Bu

üretimin temel  prensibi birçok farklı katalitik reaksiyonun yanı sıra temel olarak 

denklem 3.1‟de verilmiştir. 

Page 9: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 9/33

Page 10: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 10/33

 

3.1.3. Metan –  karbondioksit yapılandırması 

Bu metot buhar fazı altında gerçekleşmektedir. Temel reaktiflerden Karbondioksitin

endüstride geniş kullanım alanına sahip olması temininin kolay ve ekonomik olması

 bu yönteme olan ilgiyi artırmaktadır. Temel reaksiyon denklem 3.3‟de verilmiştir. 

CO2 + 2CH4 + H2O > 3CO + 5H2 (3.3)

Giriş kısmında bulunan CO2  için yüksek basınçta sistem beslemesi yapıldığından

yüksek oranlarda CO ve karbon oluşumları gözlenmektedir ve bunlar yukarıdaki

metotlarda olduğu gibi sisteme beslenen su gazı reaksiyonu ile oransal olarak 

düşürülmektedir. Sistemde kullanılacak katalizöründe bu oluşumu minimuma

indirebilecek bir katalizör olarak seçilmesi daha uygundur. Burada temel prensip ise

yüksek basınç altında düşük CO oluşumunu sağlayan katalizör üretimi ve

kullanılmasıdır. 

3. 2. Hidrokarbon Bazlı Olmayan Hidrojen Üretim Metotları 

3. 2. 1. Amonyağın katalitik ayrıĢtırılması ile hidrojen üretimi 

CO ve karbon miktarları olarak istenmeyen ürünlere sahip olmadığı için

Amonyaktan hidrojen elde edilmesi işlemi gelecekte gelişeceği düşünülen bir 

hidrojen üretim yöntemidir. Amonyağın oda koşullarında sıvı olarak depolanmasının

mümkün olması da bu yöntemin cazibesini artırmaktadır. Bir adet azot atomunun

 bünyesinde 3 adet hidrojen atomunu bağlayabilmesi ve oda koşullarında sıvı olarak 

 bulunması halen çalışmaları sürmekte olan bir diğer kaynak olarak değerlendirilenbor elementi gibi hidrojen üretiminde ve taşınmasında önemli kaynak elementler 

arasında olmasını sağlamaktadır. Amonyaktan hidrojen üretimi çalışmalarının

endotermik reaksiyon şeklinde gerçekleştiği görülmektedir. Temel çalışma

reaksiyonu denklem 3.4‟te verilmiştir. 

2NH3 > N2 + 3H2 (3.4)

Bu uygulamada verimin yüksek olması, istenmeyen bileşenler içermemesi ve yan

ürün olarak yalnız inert olan N2 oluşumundan dolayı diğer yöntemlere göre tercih

edilebilir bir avantaj sağlamaktadır. Bu yöntemin gelişmesi ve hidrojen üretiminde

Page 11: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 11/33

temel kullanım metotları arasına girebilmesi halen yüksek maliyetler ile üretimi

gerçekleştirilebilen amonyağın üretim maliyetlerinin düşürülmesi konusunda

yapılacak  çalışmalara bağlıdır. 

3. 2. 2. Biyolojik yöntem ile hidrojen üretimi

Bu yöntem ile hidrojen üretiminde çeşitli bakteriler ve yeşil yosunlar kullanılır ve bu

 biyolojik yapılar güneş ışığını absorbe ederek değişik kimyasallar ve enzimler içeren

ortamlarda diğer birçok kimyasalın yanı sıra hidrojen gazı da oluştururlar. Uzun

vadede düşünüldüğünde verimli olarak değerlendirilen bu metot için iki önemli

sınırlama mevcuttur. Birincisi düşük ışık enerjisi ile hidrojen üretimi veriminin

düşmesidir ve güneş enerjisinin ancak % 5-6‟sı bu kimyasal dönüşümde

kullanılabilmektedir. İkinci sınırlayıcı faktör ise reaksiyonun sulu ortamda

gerçekleşmesi nedeni ile ayrılan hidrojenin büyük kısmı oluşan diğer enzimler veya

oksijen ile reaksiyona girerek hidrojenin saf elde edilebilen miktarının azalmasıdır. 

3. 2. 3. Foto elektrokimyasal hidrojen üretimi

Bu yöntemin temel prensibi yarıiletken veya ergimiş metal karışımlarının

kullanımına dayanır. Yarı iletkenlerin kullanıldığı sistemlerde güneş enerjisini

absorbe edecek yapıdaki yarı iletken yüzey aynı zamanda elektroliz için elektrot da

içermekte ve elde edilen enerji ile suyun ayrışması işlemi gerçekleştirilmektedir. Bu

teknolojinin enerji dönüşüm verimliliği ilk denendiği yıllar olan 1974‟te % 1‟den

daha az iken günümüzde % 8‟in üzerinde çıkılmakta ve ilgili çalışmalar verim

artırımı yönünde sürmektedir. 

Ergimiş metal karışımlarının katalizör olarak kullanıldığı sistemlerde ise eriyik metal

karışımlarının sahip olduğu enerjinin kullanılması ve yine suyun ayrışması

prensibine göre çalışılır. Verimli enerji dönüşü sağlayacak katalizör geliştirilmesi

için çalışmalar devam etmektedir ancak bu metot yarı iletken teknolojilere göre

günümüzde daha az gelişmiştir. 

Page 12: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 12/33

3. 2. 4. Elektroliz ile hidrojen üretimi

Bu üretim yöntemi bilindiği üzere doğru akım altında suyu oluşturan hidrojen ve

oksijen elementlerinin gaz fazında elde edilmeleri prensibine dayanmaktadır. Farklı

elektrik enerjisi kaynaklarının kullanılabildiği yöntemin güncel uygulamalarında

enerji ve enerji verimleri sırasıyla yaklaşık % 30 ve % 26 dır. Üretimin nükleer enerji

santrallerinde yapılmasının tercih edildiği gelişmiş elektroliz teknolojilerine sahip

 proseslerde ise yaklaşık enerji ve enerji verimleri sırasıyla % 49 ve % 41 olmaktadır.

Elektrik maliyeti bu metodun uygulamasını ciddi oranda sınırlamaktadır. Gelişmiş

ülkelerde hidrojen üretimi için bu metodun uygulaması nükleer enerji santrallerinde

 bulunan tesislerde gerçekleştirilmektedir. Yüksek saflıkta hidrojen üretimini

sağlayan bu yöntem üretim metodu olarak suyun doğru akım ile bileşenlerine

ayrılması prensibine dayanır. Saf suyun iletkenliğinin çok düşük olması nedeni ile

elektrolit ortam amacıyla KOH vb. kimyasallar kullanılır. 

3. 2. 5. Suyun termokimyasal ayrıĢması ile hidrojen üretimi 

Dünyamızda en geniş anlamda, sınırsız sayılabilecek enerji kaynağı olarak görülensuyun kullanılması ve yer değiştirme reaksiyonları ile suyun bünyesinde bulunan

hidrojenin ayrıştırılarak elde edilmesi prensibi ile yapılan birçok ısıl prosesin tümü

için termokimyasal metotlar kullanılmaktadır. Bu çalışmalar metallerin veya

halojenlerin kullanıldığı birkaç farklı reaksiyon basamağı içerebilen temel olarak yer 

değiştirme reaksiyonları olarak karşımıza çıkmaktadır. Genel olarak bu çalışmalara

esas teşkil eden reaksiyon denklem 3,5‟te verilmiştir .

H2O + X > XO + H2 (3.5)Hidrojen üretimi sonrası sistemi tekrar kullanılır hale getirmek için ise genel olarak 

denklem 3,6‟da verilen reaksiyondan yararlanılarak dönüşüm işlemi uygulanır. 

3XO + ISI / C > 3X + ½ O2 + CO2 (3.6)

Burada X su ile reaksiyona girebilen ve genellikle metal veya halojen olan

elementleri simgelemektedir.

Page 13: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 13/33

3. 3. BirleĢtirilmiĢ Metotlar OluĢturarak Hidrojen Üretimi 

Bu başlıktaki hidrojen üretim yolları aşağıda verilmiştir. 

1. Ototermal yapılandırma ile hidrojen üretim metotları 

2. Buhar Metan Yapılandırması (SMR) / Genel Elektroliz uygulamaları. 

3. Buhar Metan Yapılandırması (SMR) / Geliştirilmiş Elektroliz uygulamaları. 

4. Buhar Metan Yapılandırması (SMR) / Termokimyasal hidrojen üretim metotları 

3. 3. 1. Ototermal yapılandırma 

Bu yöntem buhar yapılandırma (SR) teknolojisinin katalizör bölümü ile kısmi

oksidasyon (POX) uygulamalarının birleştirilerek uygulandığı çalışma şeklidir.

Oksijen katalizörü kullanılarak bir miktar yakıt kontrollü oksijen ilavesi ile

reaksiyona sokulur Oksidasyon ısısı yakıtın hidrojen ve CO şeklinde oluşması için

gerekli ısı ve yüksek sıcaklık ihtiyacını karşılar. ATR işlemindeki sıcaklık POX

reaksiyonuna göre düşük fakat SR reaksiyonuna göre yüksektir. ATR işlemi için iki

farklı tip katalizör kullanılır Birincisi platin esaslı katalizördür diğeri ise buhar 

yapılandırma işleminde olduğu gibi Nikel esaslıdır. Hidrojen üretimi için gereklienerji kısmi oksidasyon amaçlı fosil yakıtları beslemesi ve reaksiyon için gerekli

ısının oluşturulması için sınırlı oksijen ile yakma işlemi ile başlatılır. Oluşan ısı ile

Hidrojen ve karbon monoksitin oluşmasını sağlar. Reaksiyonun oluşumu için doğal

gaz ve oksijen ile karıştırılan buhar reaksiyonda kullanılır. Katalizör sistemi içerisine

ulaşan reaksiyon ürünü ise buhar yapılandırması ünitelerine gönderilerek üretim

gerçekleştirilir. Buhar destekli oksijen kullanımı ile oksijen sarfiyatının düşük olduğu

 bu metotta egzotermik ilk reaksiyonların endotermik reaksiyonlar için enerji sağlıyor olması ekonomik açıdan avantaj sağlanmış olur. Bu sayede ısıl kaynak olarak 

fazladan yakıta da ihtiyaç kalmamaktadır. 

3. 3. 2. Buhar metan yapılandırması ve genel elektroliz prosesleri 

Bu çeşit çalışmalar verimin yüksek olması amacı ile doğrudan suyun elektrolizi

yerine öncelikle belirli  bir konsantrasyona kadar buhar metan yapılandırması ile

Hidrojen elde edilmesine ve daha sonrada yüksek saflıkta hidrojen elde edilmesi için

Page 14: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 14/33

Page 15: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 15/33

verimi için önemli faktörlerdendir. Paladyum bazlı membranların ağırlıklı olarak 

kullanıldığı  alaşımlar ile düşük basınçlarda yüksek saflıklarda Hidrojen

üretilebilmektedir. Benzer şekilde polimer bazlı membranlar ile % 98‟e yakın saflıkta

üretim yapılabilmektedir .

4. 2. Suyun Fotoelektrolizi ve Fotokatalizi ile Hidrojen Üretimi

Güneş enerjisinin kullanıldığı çalışmalardan fotoelektroliz yöntemi yüksek enerji  

verimine sahip güneş enerjisi proseslerinde dış bir güç kaynağı kullanılarak 

elektrolitik olarak suyun parçalanması prensibi ile çalışmaktadır. Ancak oluşan H2 ve

O2‟nin proses  içerisinde bir arada bulunmasından dolayı ayrılmaları gerekmekte ve

bu da sisteme ayrıca ekonomik maliyet getirmektedir. Güneş enerjisinin kullanıldığı

diğer sistem olan fotokatalitik yöntem ise, suyun  bileşenleri olan H2 ve O2 „ye uygun

katalizörler üzerinden güneş enerjisi kullanılarak  ayrışması şeklindedir ve gelecekte

hidrojen üretimi için büyük bir potansiyel olarak görülmektedir. Görünür bölgedeki

ışığın düşük enerji içeriği ile uygun ve yüksek verimli katalitik reaksiyonun bir araya

gelme güçlüğü bu sistemin verimli çalışması önünde görülen en büyük engeldir.

4. 3. Metanın Sentez Gazına Katalitik Seçici Oksidasyonu 

Metanın oksidasyonu ile CO ve H2  gazlarına ayrışmasının istendiği proseste, Eş.

4.1‟de  verilen şekilde reaksiyonun gerçekleşmesi istenmektedir, ancak beklenenin

tersine CO2 ve H2O oluşması da mümkündür uygun katalizörler ile istenen

reaksiyona ait verimin yükseltilmesi çalışmaları sürdürülmektedir. 

2 CH 4 + O2 > 2CO + 4H2 (4.1)

4. 4. Katı Oksit Yakıt Hücreleri ile Hidrojen Üretimi 

Son yıllarda çoğunlukla metanol‟ün yakıt olarak kullanıldığı üretim proseslerinde 1

atm ve altındaki basınçlarda H2  yakıt hücrelerinde üretilmektedir. Metanol‟ün yanı

sıra  doğal gazın da kullanıldığı yakıt hücreleri ise daha çok hareketli araçlarda 

kullanılmaktadır. Bu yakıt hücrelerinin ürünleri olan H2  ve CO‟yu oksijenle

Page 16: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 16/33

reaksiyona sokarak kimyasal güç üretmeleri ve üretilen gücün fosil yakıtlara göre

daha yüksek olması bu yakıt hücrelerine olan ilginin artmasını sağlamaktadır. 

4.5 GüneĢ Enerjisi, CO2 ve Ca(OH) 2  – CaCO3 Döngüsü ile Hidrojen Üretimi

 Nikulshina ve arkadaşlarının geliştirdiği bu üretim metodunda üç aşamalı

çalışılmakta ve ilk aşamada aerosol tipte karbonlaştırıcı havadan CO2 nin Ca(OH)2 

spreyi altında  tutulması için kullanılmaktadır. Oluşan CaCO3‟ın kalsinasyon işlemi

için güneş  enerjisinden faydalanılır ve ısıl olarak kalsinasyon fırınında muamele

edilerek CaO ile saf CO2  elde edilmesi ikinci aşamayı oluşturmaktadır. Üçüncü

aşamada ise sentez gazı reaksiyonu ile CH4‟ın CO2 ile reaksiyonu sonucu H2 ve CO

elde edilmektedir.

4.6. Ġyot - Sülfür Termokimyasal Su AyrıĢma Yöntemi ile Hidrojen Üretimi 

Bu çalışma için soğutmalı yüksek sıcaklık reaktörleri kullanılmaktadır.   Kısaca

HTGR şeklinde verilen bu reaktör tipindeki kükürt –   iyot çalışmaları “S-I” olarak  

adlandırılmaktadır .Bu yönteme ait temel çalışma aşağıda verilmiştir. 

SO2 (g) + I2 (l) + 2 H2O (l) > 2 HI (aq) + H2SO4 (aq) (4.6)

2 HI (aq) > H2 (g) + I2 (g) (4.7)

H2SO4 (aq) > H2O (g) + SO2 (g) + ½ O2 (g) (4.8)

Cam materyal ve düzeneklerin kullanıldığı çalışma sistemi demonstrasyon amaçlı 

kapalı çevrim ile sürekli hidrojen üretmektedir. Bunsen reaksiyonu olarak tanımlanan 

reaksiyon gereği karışım halde HI, H2SO4, I2 ve H2O bulunmaktadır. Cam reaktöriçerisinde bulunan saf su içerisine enjeksiyon ucu ile enjekte edilen gaz fazdaki SO2

ile çözelti ile sisteme sıvı olarak eklenen iyot çözelti içerisinde reaksiyon vererek

güçlü iki tür asit oluşumu gerçekleşmektedir. Asitlerin ayrıştırılması işlemi ikinci

 basamak olarak fazların ayrımı şeklinde gerçekleştirilmektedir . Sıvı fazdaki HI‟nin

hidrojen ve iyoda ayrıştırılması işlemi 5000C‟de sıcaklıkta  gerçekleştirilmekte ve

hidrojen gazı ile iyot gazı elde edilmektedir. Sülfürik asidin ayrışması işlemi ise

9000C de gerçekleşmekte ve su ile SO2  gazı şeklinde ayrıştırılmaktadır. Sistemden

Page 17: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 17/33

elde edilen iyot ve SO2 tekrar reaktöre beslenmekte ve kapalı çevr im ile hidrojen

üretimi gerçekleştirilmektedir. 

4. 7. Çinko Tozu ve Su Buharı ile Hidrojen Üretimi 

1-10 mikron partikül büyüklüğündeki çinkonun eritilerek içerisinden argon taşıyıcı

gazı eşliğinde su buharı geçirilmesi ile hidrojen elde edilmesine çalışılmaktadır. 

4. 8. Modüler Helyum Reaktörde Hidrojen Üretimi

Modüler helyum reaktör (MHR) tipteki reaktörlerin temel avantajı birkaç üretim  

sistemini içerecek yapıda olmalarıdır. Bu reaktörlerde hidrojen üretimi için aynı

proses içerisinde (SI) “Sulfur –   Iodine” prosesi ile (HTE) “High Temperature

Electrolysis” yüksek sıcaklık elektroliz prosesi birlikte işletilmektedir. Bu çalışmalar 

genel olarak sülfür-iyot bazlı hidrojen üretim metotlarındandır. Texas A&M

Üniversitesinde ve Idaho ulusal laboratuarında Nuclear Energy Research Initiative

kurumu projesi ile desteklenen SI çalışmalarının yanı sıra son zamanlarda birleşik 

yüksek sıcaklık   elektroliz (HTE) uygulamaları ile hidrojen üretim alanlarında 600MW güçte elektrik ve ısı enerjisi üretme çalışmaları yapılmaktadır . Bu çalışmaya ait

temel reaksiyonlar aşağıda verilmiştir. 

H2SO4 > H2O + SO2 + ½ O2 (4.9)

SO2 + I 2 + 2 H2O > 2 HI + H2SO4 (4.10)

2 HI > H2 (g) + I2 (g) (4.11)

Helyum gazı taşıyıcılığında yüksek sıcaklık elektroliz yönteminin uygulanmasında

ise Brayton çevrimi kullanılmaktadır bu çevrim gereği yüksek sıcaklıkta su buharının elektrolize tabi tutulması için SI çevriminde oluşan yüksek sıcaklıktaki su buharı 

kullanılmaktadır .

4. 9. Sezyum Oksit ile Hidrojen Üretimi

Bu üretim metodunda CeO2/Ce2O3 oksitleri kullanılmış ve üretim döngüsü 

gerçekleştirilmiştir. İki basamaktan oluşan bu çalışmanın birinci basamağında  

indirgenme şeklinde reaksiyon gerçekleşir .

Page 18: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 18/33

2CeO2 > Ce2O3 + ½ O2 (4.12)

Çalışmanın ikinci aşamasını ise hidroliz oluşturmaktadır. 

Ce2O3 + H2O > 2 CeO2 + H2 (4.13)

Hidrojenin elde edilme şekilleri 3. ve 4. bölümlerde buraya kadar olan kısımda

verilmiştir(Nuralın, 2008). 

5. HĠDROJENĠN DEPOLANMASI 

“Hidrojenin iletimi güvenilir ve düşük maliyetli hidrojen dağıtım ağı bir gecede

kurumayacak bir yapıdır. Gaz üretim tesisleri endüstriyel kullanıcılar için sıklıkla

tankerlerde taşınma yolu ile hidrojenin iletilmesini sağlarlar. Hidrojen talebi arttıkça

endüstri hidrojenin depolanması ve iletimi için boru hattı yapımında ileri teknolojiler 

kullanarak hidrojenin iletimi ve taşınmasındaki artan üretime karşılayabileceklerdir.

Hidrojen, gaz halinde, sıvı halinde veya bir kimyasal bileşik içinde depolanabilir.

Daha çok gaz halinde saklanmaktadır. Fakat düşük yoğunluklu oldugundan çok yer

kaplar. Bunun için  basınçlı tanklarda ve tüplerde sıkıştırılmış olarak saklanır. Tank 

malzemeleri güvenlik açılarından geliştirilmektedir . Sıvı hidrojen daha az yer kaplar.

Fakat hidrojenin sıvılaştırılması için çok yüksek enerji (sıvılaştırılan hidrojenin enerjideğerinin 1/3‟ü kadar) gerekir. Katı şekilde hidrojen depolaması için metal hidritler 

kullanılmaktadır. Hidrojen gazı metal hidrit tarafından sünger gibi çekilerek 

gözenekleri içinde depolanır. Ancak metal hidritler çok ağırdır. On kat daha hafif 

malzeme olarak karbon nanoyapıları geliştirilmektedir . Hidrojen depolamada

amaçlanan özellikler belirlidir. Bu özellikler;

a) Olabildiğince yüksek geri dönüşümlü depolama kapasitesi

b) Olabildiğince düşük geri bırakım sıcaklığı c) Zehirlenmeye karşı direnç ve baglı olarak olabildiğince yüksek tekrarlanabilir 

dolum sayısıdır. 

Depolama Çeşitleri 

- Tanklarda depolama

- Nanotüplerde depolama

- Metal hidrürlerde depolama

- Alanatlarda depolama

Page 19: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 19/33

- Bor esaslı depolama 

Hidrojenin kullanılması için büyük ölçekli, güvenli ve pratik depolama

yöntemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Hidrojen sıvı olarak depolanmasına

rağmen -253C sıcaklığa kadar soğutulması gerektiğinden,   bu zor bir işlemdir.

Soğutma işlemi, hidrojenin depoladığı enerjinin %25-%30‟u kadar enerjiye mal olur 

ve bunun yanında sıvılaştırılmış hidrojen depolanması özel yöntemleri ve

malzemeleri gerektirir. Hidrojen gaz halinde de depolanabilir. Bu yöntem sıvı

hidrojenin depolanmasından daha az enerji gerektirir. Büyük ölçekli kullanım için

sıkılaştırılmış hidrojen gazı mağaralarda, gaz sahalarında ve madenlerde depolanarak 

doğal gaz gibi kullanım hattı boruları ile iletilebilir. Bu  yöntem ısıtma için uygun

olsa da tasıma için uygun değildir. Depolama için diğer  bir yöntem hidrojenin

hidritler içinde depolanmasıdır. Hidrit hidrojenin diğer  maddelerle yaptığı bileşkelere

verilen addır. Magnezyum-nikel, Magnezyumbakır  ve demir-titanyum gibi bazı

metal alaşımları hidrojen soğurup ısıtıldıklarında yeniden açığa çıkarmaktadır.

Yüksek enerji yoğunluğunda önemli miktarda hidrojen taşıyabilen, hidrojeni bir

yakılarak serbest bırakabilen, hızlı tepki gösterebilen ve uygun maliyetli bir bileşiğin

gelişmesi için çalışmalar yapılmaktadır.” (Kük rer, 2007)

Tanklarda Depolama:

Hidrojen diğer gazlarda olduğu gibi uygun nitelikli tanklarda gaz veya sıvı olarak 

depolanabilmektedir. Nitekim otomotiv firmalarınca geliştirilen araçların büyük 

çoğunluğu hidrojenin tanklarda depolanmasını esas almaktadır. 

Nanotüplerde Depolama:

Hidrojen karbon nanotüplerde de depolanabilmektedir. Hidrojen, natotüplerde ikişekilde depolanabilmektedir. Zayıf (Van der Waals etkileşimi)  sonucu oluşan

(fiziksel) depolama ile depolanan hidrojen geri alınabilmekte ve sisteme tekrar aynı

miktarda hidrojen yüklenebilmektedir. Kovalent bağların oluşumu ile (kimyasal

olarak) depolanan hidrojen ise ancak çok yüksek sıcaklıklarda geri alınabileceği için

faydalı kapasite dışındadır .

Metal Hidrürlerde Depolama:

Hidrojen kimyasal olarak metallerde, alaşımlarda ve arametallerde hidrür olarak 

depolanabilmektedir. Reaksiyon basit olarak M + (x / 2)H2 = MHx şeklindedir. Bu

Page 20: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 20/33

reaksiyon, basınca ve sıcaklığa bağlı olarak yön değiştirmekte ve metalin cinsine

göre reaksiyon endotermik veya ekzotermik olabilmektedir. Metal hidrürler hidrojen

depolamanın bir aracı olarak değerlendirilebileceği gibi, kendine özgü farklı

uygulama alanları da mevcuttur. Bunlardan en önemlisi reaksiyonun ısısına ve

reaksiyonun tersinir olma özelliğine dayalı ısıtma-soğutma (termodinamik gereç)

uygulamalarıdır .

Alanatlarda Depolama:

Özellikle son 10 yıldır yüksek depolama kapasiteleri nedeniyle alüminyum ve bor

içeren kompleks hidrürler yoğun olarak çalışılmaktadır. Bor içeren kopleks hidrürler 

sıvı koşullarda kullanılması  nedeni ile aşağıda ayrıca değerlendirilecektir. 

Alanatlarda hidrojen depolama yukarıda belirtilen metal hidrürlerde olduğu gibi toz

esaslı olarak yapılmaktadır. Çalışmalar ağırlıklı olarak sodyum alüminyum hidrür 

üzerinde yoğunlaşmakla beraber Na2LiAlH6 gibi daha kompleks alanatları konu alan

çalışmalarda mevcuttur .

Bor Esaslı Depolama: 

Bor esaslı sistemler ana olarak sodyum bor hidrürü esas almaktadır . Sodyum bor

hidrürde hidrojen depolamanın en önemli üstünlüğü depolanan hidrojenin oda

sıcaklığında geri alınabilmesi ve geri alımın katalizör yardımı ile kolaylıkla kontroledilebilmesidir. Nitekim sıvı halde çözelti alevle temas halinde bile güvenli olmakta,

ancak katalizörün çözeltiyle teması durumunda hidrojen çıkışı sağlanmaktadır .

6. HĠDROJENĠN TAġINMASI 

Hidrojen sıkıştırılmış gaz, sıvı ya da metal hidritlerle katı halde taşınabilir. En ucuz

taşıma yöntemi, taşınacak hidrojenin miktarına ve taşıma yapılan yola bağlıolmaktadır. Hidrojenin taşınması için uygulanan ve burada incelenen metotlar,

karayolu, demiryolu, denizyolu ve boru hatları olacaktır (Tutar ve Eren, ?).

Page 21: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 21/33

Tablo 6.1:Kara Yoluyla TaĢıma 

Uzaklık (km)  Yatırım Maliyeti

(¢/kW-saat) 

TaĢıma Maliyeti

(¢/kW-saat) 

Sıvı Hidrojen 

16 0,16-3,96 0,09-0,58

161 0,28-3,96 0,19-0,66

322 0,79-3,96 0,36-0,79

805 0,97-3,96 0,72-1,12

1609 1,84-3,96 1,40-1,69

Sıkıştırılmış Gaz 

16 1,48 1,69

161 2,95 3,82

322 4,93-5,90 6,59-6,70

805 10,87 14,80

1609 20,74 28,48-28,69

Metal Hidrit

16 2,71 0,95

161 5,43 2,07322 9,05 3,53

805 19,90 7,89

1609 37,99 15,16

Tablo 6. 2: Deniz Yoluyla Sıvı Hidrojen TaĢıma 

Uzaklık (km)  Yatırım Maliyeti 

(¢/kW-saat) 

TaĢıma Maliyeti 

(¢/kW-saat) 322 2,96 4,80

805 5,91 5,18

1609 8,85 5,56

Page 22: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 22/33

Tablo 6. 3: Demir Yoluyla TaĢıma 

TaĢımaYöntemi/ 

TaĢıma Süresi 

TaĢınan 

Miktar

(MW-saat/yıl) 

Yatırım

Maliyeti

(¢/kW-saat) 

TaĢıma

Maliyeti

(¢/kW-saat) 

Sıvı Hidrojen 

1 gün (<984 km) 12.666,67 3,95 0,77

126.555,57 1,58 0,47

12.666.667,68 1,42 0,45

2 gün (<1970 km) 12.666,67 3,95 0,77

126.555,57 2,37 0,57

12.666.667,68 0,03 0,27

SıkıĢtırılmıĢ Gaz 

1 gün (<984 km) 12.722,22 18,88 7,71

127.111,12 16,99 7,46

12.722.223,24 16,99 7,46

2 gün (<1970 km) 12.722,22 28,32 8,92

127.111,12 28,32 8,92

12.722.223,24 28,32 8,92Metal Hidrit 

1 gün (<984 km) 12.694,45 66,15 11,12

126.944,45 59,54 10,28

12.694.445,46 59,54 10,28

2 gün (<1970 km) 12.694,45 99,23 15,36

126.944,45 99,23 15,3612.694.445,46 99,23 15,36

Page 23: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 23/33

Tablo 6. 4: Boru Hattıyla TaĢıma 

TaĢıma oranı

(GW) 

Uzaklık 

(km) 

Referans  Yatırım Maliyeti 

(¢/kW-saat) 

Hidrojen

TaĢıma

Maliyeti

(¢/kW-saat) 

0,15 161 Amos 1998 7,64 1,02

Oney et.al 1994 5,09 0,73

805 Amos 1998 38,25 4,98

Oney et.al 1994 24,31 3,19

1609 Amos 1998 75,72 9,80

Oney et.al 1994 48,30 6,27

0,5 161 Oney et.al 1994 1,73 0,30

805 Oney et.al 1994 7,49 1,04

1609 Oney et.al 1994 13,98 1,96

1,0 161 Oney et.al 1994 0,96 0,21

805 Oney et.al 1994 3,89 0,58

1609 Oney et.al 1994 7,49 1,04

1,5 161 Amos 1998 1,02 0,30Oney et.al 1994 0,77 0,18

805 Amos 1998 4,17 0,75

Oney et.al 1994 2,69 0,42

1609 Amos 1998 8,03 1,27

Oney et.al 1994 5,09 0,73

7. HĠDROJENĠN KULLANIM ALANLARI 

Hidrojenin kullanımından bahsettikten sonra başta ulaşım olmak üzere sabit kullanım

ve portatif kullanım alanlarında kullanılmaktadır.  Hidrojen iki şekilde

kullanılmaktadır. İlki yakıt pili teknolojisidir. Bu teknoloji, konutlarda ısıtma amaçlı,

doğrudan elektrik üreteci, taşıt araçlarında ve savunma sanayinde kullanılmaktadır.

Diğeri ise doğrudan yanmalı motor teknolojisidir. Bu sadece taşıt araçlarındakullanılmaktadır. Hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı ve kimyasal enerjinin elektrik 

Page 24: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 24/33

enerjisine çevrildiği sistemler yakıt hücreleri diye adlandırılır. Bu sistemlerde

hidrojenin yanma ürünleri yalnızca su ve su buharlarıdır. Yeni geliştirilen bu

sistemlerde hidrojen doğrudan ya da hidrojen salan herhangi bir kaynak yardımıyla

sisteme verilmekte ve istenilen enerji elde edilmektedir(Tutar ve Eren, ?).

7. 1. UlaĢım 

Günümüzde hidrojen konusundaki çalışmaların önemli bir kısmı otomotiv sektörüne

odaklanmıştır. Hidrojen içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanıla-bilmekte

ancak hidrojenin gerçek anlamda üstünlüğü yakıt pillerinde ortaya çıkmak -tadır.

Otomobillerde kullanılabilecek kapasitedeki yakıt pilleri hali hazırda uygulamaya

geçmiş durumdadır. Söz konusu çalışmaların otomotiv sektöründe yoğunlaşmasının

önemli nedenleri bulunmaktadır. Otomotiv sektörünün en önemli özelliklerinden

 bazıları, bu sektördeki rekabetin son derece yüksek olması pazarın oldukça büyük ve

çeşitli olması otomotiv üreticilerinin büyük firmalar olması, üretim ve kullanım

maliyetlerinin yüksek olması, küçük oranlı maliyet avantajlarının bile hem

kullanıcılara hem de üreticilere önemli avantajlar sağlayabilmesi gibi nedenler

sayılabilir. Uygun şekilde depolandığı takdirde hidrojen, ister sıvı, ister gaz haldebulun-sun yakıt olarak kullanılabilir. Otomobil üreticileri hidrojenle çalışan

otomobiller geliştirmişlerdir. Hidrojen benzinden %50 daha verimli yanar. Ve daha

az kirliliğe yol açar. Kirliliğin azaltılması için benzin, etanol, metanol ve doğalgazla

karıştırılabilir. Tamamıyla hidrojen yakan bir motor sadece su ve az miktarda azot

oksit üretecektir. Hidrojen yenilenebilir enerji kaynaklarından ya da nükleer 

enerjilerden üretilirse hidrojen teknolojileri karbon emisyonlarını azaltabilir. Bugün

hava kirliliğinin en önemli sebebi araçlardan çıkan egzoz gazıdır. Çevre ve insansağlığı açısından çok zararlıdır. Fakat hidrojenin böyle bir zararının olmaması

özellikle otomotiv sektöründe kullanımını arttırmıştır (Tutar ve Eren, ?).

7. 2. Sabit Kullanım Alanları 

Yakıt hücrelerinin sabit (ev ve işyerlerindeki) kullanım alanları da oldukça geniştir.

Yakıt hücreleri, evlerde ve iş  yerlerinde enerji (elektrik, ısıtma, soğutma vb.)

ihtiyacını sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Hâlihazırda, Japonyanın bazı

Page 25: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 25/33

kentlerinde evlerde yakıt hücresi ile elektrik üretiminin yapıldığı ve ısınmanın buna

dayalı olarak gerçekleştirildiği görülmektedir. Bu alanda sağlanan başarılar sabit

kullanımları hızlı bir şekilde artırmakta ve bu pazarın büyümesine imkan sağlamak -

tadır. Yani, yakıt hücrelerine dayalı elektrik üretimi ev ve işyerlerinde hızla artmak -

tadır. Günümüzde elektrik insanoğlunun vazgeçilmez ihtiyacı durumun-dadır. Bir 

dakika bile elektriğin kesilmesi hayatın  durmasına neden olmaktadır. Bunun

olmaması için alternatif olarak hidrojen devreye girebilmektedir hatta daimi olarak

kullanılabilmektedir(Tutar ve Eren, ?).

7. 3. Portatif Kullanım Alanları 

Hidrojen ve yakıt hücrelerinin birçok portatif kullanım alanı bulunmaktadır. Cep

telefonları bataryalar, dizüstü bilgisayarlar, dijital kameralar, video kamer alar ve

mobil araç uygulamaları bu kullanım alanları arasındadır. Cep telefonları yakıt

hücreleri için en büyük pazar potansiyeline sahip gözükmektedir. Örneğin; dünyada

2004 yılında 8,6 milyon cep telefonu satılırken, 2009 yılında bu rakamın 463,8

milyona çıkması beklenmektedir. Dizüstü bilgisayarlar ise yakıt hücreleri için ikinci

en büyük pazar potansiyelinde sahip alan olarak nitelendirilmektedir. Özellikle ceptelefonunda hidrojenin kullanımı, insanlarda giderek birden fazla cep telefonuna

ihtiyaç duymaları sebebiyle her geçen gün artmaktadır. Bu sebeple hidrojene geçiş 

için çalışmalar hız kazanmıştır (Tutar ve Eren, ?).

8. TÜRKĠYE’DE HĠDROJEN ENERJĠSĠ ÇALIġMALARI

Kurtuluş ve arkadaşlarının derlediği Türkiye‟de hidrojen enerjisi çalışmaları 8. bölüm alt başlıkları halinde aşağıda verilmiştir. 

8.1. TÜBĠTAK - MAM AB 6.ÇP HYPROSTORE Projesi

Marmara Araştırma Merkezi (MAM) Enerji Enstitüsü‟nün, AB 6. Çerçeve 

Programı‟na yönelik yürüttüğü HYPROSTORE “Hidrojen Teknolojileri 

Mükemmeliyet Merkezi” projesi, AB tarafından desteklenmeye layık görülmüştür. 

Üç yıl sürecek proje kapsamında; araştırma altyapılarının yenilenerek  geliştirilmesi,

Page 26: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 26/33

hidrojenin üretilmesi, saflaştırılması, depolanması ve hidrojen  uygulamalarında

 bilginin yaygınlaştırılması amacıyla seminerler, kurslar ve uluslararası konferanslar 

gibi faaliyetlerin düzenlenmesi yer almaktadır. Toplam bütçesi 650 000 € civarında

olan proje ile hidrojen teknolojileri alanında çalışan kuruluşlarla işbirliği sağlanarak,

Türkiye‟de endüstriyel konsorsiyumlar ile  birlikte geliştirilecek Ar -Ge projelerine

yönelik faaliyetlerin gerçekleştirileceği bir   çekim merkezi oluşturulacaktır. Aynı

zamanda bu teknolojilere ilgi duyan tüm kuruluşlar ile bir sinerji ortamı yaratılarak,

Türkiye‟nin AB projelerindeki katkısının arttırılması amaçlanmıştır. Aktivite üyeleri

arasında İstanbul Teknik Üniversitesi, Marmara Üniversitesi, Ege Üniversitesi,

Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü ve Karadeniz Teknik Üniversitesi yer almaktadır. 

8. 2. Yakıt Pili AraĢtırmaları 

Hidrojeni günümüzde yakıt pillerinde kullanmak suretiyle son derece verimli, sessiz

ve sürekli elektrik enerjisi üretmek mümkündür. Türkiye‟de, katı oksit yakıt  

hücreleri (SOFC), proton değişim zarlı (PEM) yakıt hücreleri ve doğrudan methanol

yakıt hücreleri (DMFC) teknolojilerinin geliştirilmesi ile ilgili çalışmalar  

yapılmaktadır. SOFC ile ilgili çalışmalar İstanbul Üniversitesi ve SakaryaÜniversitesi‟nde sürdürülmekte olup, TÜB_TAK -MAM, Boğaziçi Üniversitesi, 

İstanbul Teknik Üniversitesi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Sabancı Üniversitesi ve

 bazı endüstriyel kurumlarda de PEM üzerine araştırmalar yapılmaktadır. 

8. 2. 1. Modern Yakıt Pilleri Çerçeve Projesi 

TÜBİTAK MAM‟ın üstlendiği projenin birinci aşaması olan “1.5 kW Polimer  Elektrolit Membran (PEM) Tipi Yakıt Pili Sisteminin Kurulması” aşamasında 1.5 

kW yakıt pil modülü ve sistem alt  bileşenlerinin temin edilerek yakıt pil sisteminin 

kurulması, projenin ikinci aşamasında ise PEM tipi yakıt pili sisteminin geliştirilmesi

ve yakıt pil sisteminin evsel veya araç kullanımı için sistem entegrasyonu

hedeflenmiştir .

Page 27: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 27/33

8. 2. 2. Doğrudan Sodyum Borhidrürlü Yakıt Pili (DSBHYP) Üretimi ve

Entegrasyonu

Bor Araştırma Enstitüsü‟nün desteklediği “Doğrudan Sodyum Borhidrürlü Yakıt Pili

Üretimi ve Entegrasyonu” projesinde doğrudan sodyum borhidrürlü tek hücreli ve üç

hücreli yakıt pili, doğrudan  sodyum borhidrür yakıt pili sistem alt bileşenleri 

geliştirilecek ve askeri/sivil amaçlı muhtelif uygulama alanları için 70-100W‟lık  

doğrudan sodyum borhidrür yakıt pili prototipi geliştirilecektir.

8. 3. Hidrojen Üretimi AraĢtırmaları 

Hidrojen, ağırlıklı olarak doğal gazdan buhar reforming işlemiyle elde edilmektedir.

Ayrıca hidrojen, fosil yakıtlardan elde edilebildiği gibi güneş, rüzgar, hidrolik enerji

gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak suyun elektrolizi yöntemi ile de

üretilmektedir. Bunun yanı sıra hidrojenin biyokütleden üretimi de mümkündür.

Biyolojik olarak hidrojen üretilmesine örnek olarak, enerji bitkisi olan tatlı sorgumun

üretilmesi ve alternatif enerji kaynağı olarak kullanılmasına yönelik  deneysel

çalışmalar  TÜBİTAK-Marmara Araştırma Merkezi‟nde yapılmıştır. Proje kapsamında tatlı sorgum evlerde ısıtma uygulamaları için briketlenmiş ve alternatif 

 bir enerji kaynağı olarak kullanılır hale getirilmiştir. Isıl değeri yaklaşık 15.000 kJ/kg

olan bu yakıtın Türk linyitleri ile birlikte briketlenerek kullanılması sonucunda

kömürün yanması ile açığa çıkan emisyonların azaltılması mümkündür.

Termokimyasal hidrojen üretilmesiyle ilgili olarak içeriği LPG‟ye çok benzeyen  

propan ve n- bütan karışımlarından Pt-Ni katalizörleri kullanılarak buhar reforming 

yöntemiyle hidrojen üretimi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre bimetalik Pt-Ni katalizör sistemi ticari uygulamalarda ümit veren bir alternatif olarak görülmüştür.

Yukarıda bahsedilen örneklere ilave olarak, Karadeniz‟in tabanında kimyasal 

 biçimde depolanmış hidrojen bulunması da hidrojen üretimiyle ilgili umut verici bir  

gelişmedir . Karadeniz suyunun %90‟ı anaerobiktir ve hidrojensülfid (H2S)

içermektedir. H2S yaklaşık 200 m derinlikte ve 50 m kalınlığında bir tabaka halinde

 bulunmaktadır. Tabana doğru inildikçe artan H2S konsantrasyonu, 1500 m derinlikte

8-10 mg/l olarak tespit edilmiştir. Elektroliz reaktörü ve oksidasyon reaktörü gibi iki

reaktör kullanılarak, H2S‟den hidrojen üretimi konusunda yapılmış teknolojik

Page 28: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 28/33

çalışmalar vardır. Bu konuda yapılmış bir diğer   teknoloji geliştirme  çalışması,

yarıiletken partikülleri kullanarak fotokatalitik yöntemle hidrojen üretimidir. Güneş

ve rüzgar enerjisinden yararlanarak, Karadeniz'in H2S içeren suyundan hidrojen

üretimi için literatüre geçmiş bilimsel araştırmalar olup, Bulgaristan proje

geliştirmeye çalışmaktadır . 

“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 içermektedir.” (Arslan ve

arkadaşları, ?) 

8. 4. Hidrojenin Depolanması AraĢtırmaları 

Hidrojen kimyasal olarak metallerde, alaşımlarda ve arametallerde hidrür olarak  

depolanabilmektedir. Özellikle son yıllarda yüksek depolama kapasiteleri nedeniyle

alüminyum ve bor içeren kompleks hidrürler üzerine yoğun çalışmalar  

yapılmaktadır. Bor bazlı sistemler esas olarak sodyum bor hidrürden (NaBH4)

oluşmaktadır. NaBH4, katı halde ağırlıkça %10.5 hidrojen içermektedir. Hidrojenüretimi ve depolanması alanında Sodyum bor hidrür (NABH4) çözeltileri sahip

oldukları özellikler sayesinde önem verilmesi gereken kimyasal hidritlerdir. Bazik

NABH4 çözeltisinden uygun bir katalizör esliğinde hidrojen gazı üretilmesiyle ilgili

çalışmalar yapılmıştır. Magnezyum hidrürle ilgili ODTÜ Metalurji ve Malzeme

Mühendisliği Bölümü‟nde olumlu sonuçlar alınmış olup araştırmalara devam

edilmektedir.

9. UNIDO-ICHET’ĠN KURULMASI

Dünyada tek olan “Birleşmiş Milletler Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri

Merkezi‟nin (UNIDO-ICHET)‟in kurulması ile ilgili olarak Enerji Bakanlığı ve 

UNIDO teşkilatı arasındaki anlaşma 21 Ekim 2003‟te Viyana‟da imzalanmıştır.  

ICHET, Prof. Dr. T. Nejat Veziroğlu başkanlığında Mayıs 2004‟te faaliyete 

geçmiştir. 

Page 29: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 29/33

9. 1. UNIDO-ICHET’in Misyonu 

ICHET‟in kuruluş amacı, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler arasında hidrojen  

teknolojileri köprüsü olmak suretiyle, hidrojen teknolojilerinin geliştirilmesi, Türkiye 

ve dünyada benimsenmesi ve kullanımının yaygınlaştırılmasını sağlamak ve  

uygulamalı Ar -Ge çalışmaları yürütmek olarak belirlenmiştir. ICHET‟in İstanbul‟da 

kurulması ve faaliyete geçmesiyle Türkiye insanlığa temiz, bol ve uzun ömürlü enerji

sistemi sağlayacak tarihi bir misyon üstlenmiştir. 

9. 2. UNIDO-ICHET’in Faaliyetleri 

UNIDO-ICHET‟in, misyonunu gerçekleştirmek ve belirlediği hedeflere ulaşmak için

üstleneceği faaliyetler aşağıda verilmiştir. 

-Ge çalışmaları, ilgili endüstriler ve ürünleri 

için geniş kapsamlı bir Veri Bankası kurulması ve yönetimi 

konferanslar ve danışmanlık hizmetleriyle bilgiyi yaymak  

oloji pilot projelerin kurulması, yürütülmesi ve 

değerlendirilmesinde uzman yardım sağlamak  

uygulamalı teknoloji köprüsü görevi görmek  

ve geliştirme çalışmalarını tamamlayarak

sanayileşmiş ve gelişmekte olan ülkeler arasındaki boşluğu doldurmak

9. 2. 1. Pilot Projeler

Hidrojen enerji teknolojilerinin tanıtılmasının en etkili yollarından biri de dünyanın  

çeşitli yerlerinde pilot bölgeler seçilip enerji dönüşümlü projelerin uygulamaya  

sokulmasıdır. Projelerin dikkat çekmesi, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde temiz

enerji çözümü olarak toplumun ilgisini kazanması için pilot bölgelerin ve uygun

Page 30: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 30/33

teknolojinin iyi seçilmesi gerekmektedir. UNIDO-ICHET, hidrojen teknolojilerinin

uygulanabilirliği ve yaygın olarak   kullanılmasını sağlamak üzere dünyanın hemen

her kıtasında özellikle gelişmekte olan ülkelerin hükümetleriyle ortak olarak pilot

 projeler gerçekleştirmektedir.  Bu projeler arasında, Türkiye'de hidrojenle çalışan

otobüs ve Bozcaada‟da  rüzgardan hidrojen üretimi ve uygulaması projeleri yer 

almaktadır. İstanbul'da çalışacak hidrojenli otobüsler için gerekli hidrojen gece

kullanılmayan elektrikten  elde edilecektir. Proje ile ilgili mühendislik raporları

hazırlanmış olup, çalışmalar  devam etmektedir. Bozcaada projesinde ise, nüfusu

kısın 3000, yazın ise 10000 olan adadaki rüzgar enerjisinden yararlanılarak hidrojen

üretilecek ve tüm ada halkının yakıt gereksinimini gidermek amacıyla

kullanılacaktır. Çin'de hidrojen, küçük bir hidroelektrik santralinden, Arjantin'de ise

rüzgar enerjisinden üretilecek olup, her iki projede  belli bir bölgenin enerji ve yakıt

ihtiyacı karşılanacaktır.  Güney Kore'de ve Hindistan‟da hidrojenle çalışan taşıtlar 

üzerinde çalımsa yapılacak olup, Kore‟de Chonnam bölgesinde hidrojenli otobüsler,

Hindistan‟da ise 3 tekerlekli araçlardan oluşan bir filo Delhi‟de hizmete sokulacaktır.

Libya‟da  güneş enerjisinden üretilecek hidrojen, yörenin enerji ihtiyacını

karşılayacaktır.  Portekiz‟de hidrojenin yenilenebilir kaynaklardan üretilerek,

Azores‟taki Terceria  Adası‟nın enerji ihtiyacını karşılamak üzere kullanılması planlanmıştır. Bu projeler  ile ilgili proje raporları hazırlanmış olup, çalışmalar devam

etmektedir. Ayrıca,  önümüzdeki aylarda Mısır, Rusya, İtalya ve Kolombiya

ülkelerinde pilot projeler yapılması planlanmıştır. 

9. 2. 2. Demonstrasyon Projeleri

UNIDO-ICHET Türkiye‟de organize ettiği çeşitli demonstrasyon projeleriyle hidrojen enerjisi konusunda Türkiye‟yi lider ülke konumuna taşımak için çeşitli  

sanayi kuruluşlarıyla ortak çalışmalar yapmaktadır. Bunlar arasında THY, TEMSA,

TPAO ile Atatürk Havaalanı‟nda otobüs projesi, Demirer Holding, BOS, Çukurova

holding ve Ünilever şirketi ile rüzgardan elde edilecek hidrojenin fabrika içinde fork

lift çalıştırmada ve margarin yapımında kullanılması, Ankara‟da bir hastanede

hidrojen ve oksijen üretilerek, hidrojenin ambulansta yakıt olarak   kullanılması,

hidroelektrik santralinden elde edilecek hidrojenin doğal gaz boru  hatlarına

enjeksiyonu gibi bir çok proje üzerindeki çalışmalar hızla devam etmektedir.

Page 31: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 31/33

Page 32: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 32/33

kaynağın kolayca bulunabilirliği diğer kaynaklara göre avantaj teşkil etmektedir.

Hidrojen enerjisinden doğan  hidrojen ekonomisine baglı olarak kaynağın kullanım

verimliliği depolama maliyetlerinin  düşürülmesi ve son kullanıcıya güvenilir bir 

şekilde iletimi hususunda çalışmalar devam etmekte ve son kullanıcının etkin bir 

şekilde kullanılması hedeflenmektedir.  Türkiye‟nin hidrojen enerjisinin kullanımı

açısından önemli avantajlara sahip olduğunu  bilmemiz gerekir. Hidrojen su ve diğer 

enerji kaynaklarının çıktısından elde edilir. Etrafımızın  denizlerle çevrili olması

akarsularımız ve göllerimizin çok olması hidrojenin elde edilmesi konusunda

ülkemize büyük avantaj sağlamakta olup özellikle Karadeniz‟in tabanından çıkarılan  

hidrojen sülfürden hidrojen enerji elde imkanını değerlendirmemiz gerekmektedir.

Bunun yanında hidrojenin hibrid teknolojisi ile depolanması açısından verimli  

kullanılabilen bor madeninin ülkemizin dünya bor rezervlerinin önemli bir kısmına

sahip olması  bu enerji üretiminin en problemli kısmı olan depolama maliyetlerini

düşürme açısında bir avantaj  teşkil ettiği bilinmelidir. Hidrojen enerjisi gelecekte

kullanım açısından önem taşımaktadır. Burada vurgulanması gereken nokta hidrojen

enerjisinin ekonomik açıdan verimliliği ve günümüzde karsılaşmış  olduğumuz en

ciddi problemlerden biri olan çevre kirliliği konularında iyi bir alternatif  olduğunun

 bilincine varmamız gerekliliğidir. Hidrojenin teknolojisi gün geçtikçe iyileştirilmekte ve buna baglı olarak üretimi, taşınması depolanma ve kullanımı alanında ilerlemeler

yapılmaktadır. Ülkemizde hidrojen enerjisinden hangi zamanda ve ne şekilde 

yararlanılacağının planlanması ve çalışması yapılmalıdır. Yenilenebilir enerji

kaynakları ve  yakıt pilleri için Ar -Ge çalışmaları bir an önce başlatılmalı ve bu

enerjinin kullanım teknolojisinin etkin bir şekilde geliştirilmesine yönelik çalışmalar 

yapılmalıdır. Bu uygulamaları  destekleyici program olan Avrupa Birliği Altıncı

Çerçeve programı, Türkiye‟ye hidrojen ile  ilgili vermiş oldukları kaynak açısındankaçınılmaz bir fırsat olarak gözükmektedir. Bunun yanında hidrojen enerjisini

kullanım amacıyla 2007-2013 yıllarını kapsayan çerçeve   programında da

Türkiye‟nin Avrupa Akıllı Enerji programının etkinliklerinde destekleyici bir  yapıda

olacağı kararlaştırılmıştır. Bu etkinliklerde hidrojen ve yakıt pilleri, yenilenebilir

enerji üretimi konularında çalışmalar düzenleneceği planlanmıştır. Ülkemizin

yapması gereken kendi AR-GE kurumlarının ve otomobil üreticisi olan firmalarının

bu projede içinde aktif olarak yer almalarını teşvik etmek olmalıdır (Kükrer, 2007).

Page 33: Hidrojen Enerjisi

7/31/2019 Hidrojen Enerjisi

http://slidepdf.com/reader/full/hidrojen-enerjisi 33/33

KAYNAKLAR

 Nuralın, L. “Kontrollü Hidrojen Üretimi” Ankara, 2008 

Aslan, Ö. 2007. “Hidrojen Ekonomisine Doğru” İstanbul Ticaret Üniversitesi SosyalBilimler Dergisi Yıl:6 Sayı:11 Bahar 2007/2 s.283-298

Gökrem, L. “Hidrojen Enerjisi Ve Geleceği” Tokat. 

Ataman, A.R. “Türkiye‟de Yenilenebilir Enerji Kaynakları” Ankara,2007 

Tutar, F. ve Eren M.V. “Geleceğin Enerjisi: Hidrojen Ekonomisi Ve Türkiye”Uluslararası İktisadi ve İdari İncelemeler Dergisi.

Kükrer, B. “Hidrojen Enerjisinin Gelişme Potansiyeli Ve Türkiye Ekonomisi

Açısından Değerlendirilmesi” Eskişehir, 2007. 

Kurtuluş, G. Tabakoğlu, F.Ö. ve Türe, E. Dünya Enerji Konseyi, Türk MilliKomitesi Türkiye 10. Enerji Kongresi “Türkiye‟de Hidrojen Enerjisi Çalışmaları VeUNIDO-ICHET” 

Arslan, C. Öztürk, N. Bilgiç,M. “Hidrojen Enerjisi Ve Türkiye‟deki HidrojenPotansiyeli” Ankara.