• Hakkımızda
  • İletişim
  • Uçuş Bilgileri
  • Fırsatlar
  • Künye
  • Gizlilik Politikası
29 Mayıs 2022
  • Ana Sayfa
  • Havacılık
  • Turizm
  • Seyahat
  • Savunma
  • Uzay
  • Özel Röportajlar
  • Yerli Teknolojiler
  • Fırsatlar
  • Yazarlar
    • Cem Polatoğlu
    • Kaan Yıldızgöz
    • Güntay Şimşek
    • K. Hakan Çelikoğlu
Sonuç yok
Tüm sonuçları görüntüle
  • Ana Sayfa
  • Havacılık
  • Turizm
  • Seyahat
  • Savunma
  • Uzay
  • Özel Röportajlar
  • Yerli Teknolojiler
  • Fırsatlar
  • Yazarlar
    • Cem Polatoğlu
    • Kaan Yıldızgöz
    • Güntay Şimşek
    • K. Hakan Çelikoğlu
Sonuç yok
Tüm sonuçları görüntüle
Sonuç yok
Tüm sonuçları görüntüle
Ana Sayfa Yazarlar Prof. Dr. Fahrettin Öztürk

Hidrojen yakıtını tanıyalım

11-01-2021 07:25
2
Hidrojen yakıtını tanıyalım

Fotoğraf: Mitsubishi

PaylaşPaylaşPaylaşPaylaşPaylaşPaylaş

 Hidrojen (H) evrende oldukça fazla bulunan ve tüm elementler içerisinde en hafifi olan, renksiz, kokusuz, metalik olmayan, oldukça yanıcı bir gazdır. Tabiatta bileşikler halinde bulunan hidrojen ikincil enerji kaynağı grubundadır. Dünyada en çok su ile bileşik halinde olan hidrojen, güneş ve yıldızların termonükleer tepkimeye göstermiş olduğu ısının da yakıtıdır. Hidrojen, suyun yanı sıra, bütün hayvansal ve bitkisel maddelerde, petrolde ve kömürde bulunur. En önemli özelliklerinden biri sıvı haldeki hacminin gaz halindekinin yaklaşık 1/800’ü kadar olmasıdır. Atmosfer basıncında -253°C’ye soğutulduğunda sıvı hale gelen hidrojenin sıvılaşması helyum elementinden sonra en güç gazdır. Hidrojenin yakıt olarak kullanılabilmesi için doğadaki bileşiklerden ayrıştırılması gerekir. Günümüzde hidrojen diğer yöntemlere göre ucuz olduğu için en çok doğal gazdan üretilmektedir. Üretilmesi göz önünde bulundurulduğunda günümüz şartlarında petrol gibi hazır yakıtlar kadar kârlı değildir. Yapılan bilimsel araştırmalar hidrojen yakıtının ve hidrojenden üretilen sentetik yakıtların üretim maliyetlerinin 2030’dan sonra petrol ile eşdeğer olacağını göstermektedir.

Günümüzde üretimi petrole göre pahalı olsa da fazla enerjinin depolanmasında en iyi yöntem olarak gösterilmektedir. Örneğin enerjinin çok yoğun kullanıldığı gündüz saatlerinde tüm enerji üreteçleri (rüzgâr, güneş, hidroelektrik santral, nükleer, termik vb.) enerji dağıtım hatlarını beslemektedir. Enerjinin az kullanıldığı zaman dilimlerinde ise kapatılması en kolay olanlar kullanım dışı bırakılmaktadır. Bunlardan hidroelektrik, güneş ve rüzgâr gibi tamamen kapatılmayan ve enerji üretmeye devam eden sistemlerin dağıtım hattının arzına göre devreye alınıp alınmaması durumları söz konusu olmaktadır. Bu santrallerin ürettikleri enerjinin bataryalara depolanması maliyet açısından mümkün olmadığı için bu zaman diliminde kullanım dışı olan fazla enerji, suyun elektrolizi ile hidrojen üretiminde kullanılması son yıllarda uygulanan yöntemlerden bir tanesidir. Hidrojenin çevreci olarak su döngüsü içerisinde olması için yenilenebilir enerji ile hidroelektrik, güneş ve rüzgâr enerjisi ile sudan üretilmesi gerekmektedir. Üretilen hidrojen gazı büyük dolum santrallerinde sıvı olarak depolanır, son kullanıcıda ise çelik tüplerde veya çok hafif karbon kompozit tanklarda kullanılması mümkündür. Hidrojenin sıvılaştırılması ve gaz halinde depolanması için birçok teknolojik çalışmalar yapılmaktadır. Yapılan çalışmalarda önemli başarılar elde edilmiş ve eskiden bilinen depolama sorunlarının ticari kısmı aşılmıştır. Fakat bu sahada araştırma ve geliştirmeler halen devam etmektedir.

Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji değerine (142 MJ/kg) sahiptir. Buna göre hidrojenin benzinden kütlece 3 kat daha fazla enerji yoğunluğu bulunmaktadır. Fakat hidrojen elementi yapısı ile sıvı halde hacimce benzinden 3 kat daha az enerjiye (10 MJ/L) sahiptir. Bu dezavantajını yüksek enerji dönüşüm verimine sahip olması ile kapatmaktadır. Hidrojen elementi yakıt olarak içten yanmalı bir sistemde kullanılarak yararlı enerjiye dönüştürülebileceği gibi elektrokimyasal olarak da doğrudan elektrik enerjisi dönüşümü sağlayabilmektedir. Bu özelliği hidrojeni diğer yakıtlardan ayıran en önemli avantajlarındandır. Hidrojeni elektrokimyasal olarak elektrik enerjisine dönüştüren aygıtlara yakıt pili denilmektedir. Çalışma sıcaklıklarına ve kullandıkları elektrot/elektrolit yapılarına göre çeşitli yakıt pilleri bulunmaktadır. Bunlardan PEM yakıt pilleri (Proton Exchange Membrane) piyasada ticari olarak satılan ve birçok üreticisinin olduğu düşük sıcaklıklarda çalışan (80°C) yakıt pili türüdür. Diğer popüler yakıt pili türü olan katı oksit yakıt pillerinde (KOYP) PEM yakıt pilinin kullandığı pahalı ve saf hidrojen gerektiren platinyum katalizörünün aksine nispeten ucuz ve doğada çok bulunan metaller kullanılmaktadır. Fakat yüksek sıcaklıklarda (500 – 800°C) çalışması geliştirilmesi gereken mühendislik problemlerini de beraberinde getirmektedir. Buna rağmen KOYP evsel uygulamalar için Japonya’da ve Avrupa’da pilot bölgelerde kullanılan ve gelecek vaat eden önemli bir yakıt pili türüdür.

Yakıt pilleri içten yanmalı motorlara göre enerji dönüşüm işlemini mekanik kayıp olmadan, sessiz ve yüksek verimde yapmaktadır. Hidrojenin elektrokimyasal olarak elektrik enerjisine dönüşüm verimi %60’ın üzerinde olup petrol yakıtlarına göre ortalama %33 daha verimlidir. Yakıt pilleri birleşik ısı ve güç sistemlerinde (kojerenasyon) kullanılmaya müsait olup bu durumda ısı ve güç verimi toplam olarak %85’in üzerine çıkmaktadır. Hidrojenden elektrokimyasal olarak elektrik enerjisi elde edilmesi esnasında su buharı dışında çevreyi kirletici ve sera etkisini artırıcı hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde üretimi söz konusu değildir. Hidrojenin yakılarak kullanılması durumunda yanma sonucu yine su buharı ve yanma sıcaklığına bağlı olarak az miktarda azot oksit gazı ortaya çıkmaktadır. Bu özellikleri ile hidrojen kullanımı birçok sektöre heyecan vermektedir. Özellikle otomotiv sektörü bu alanda önemli atılımlara imza atmıştır. Japon otomotiv devleri Toyota ve Honda son kullanıcıya satmak üzere yakıt pili ile çalışan otomobillerini ABD, Avrupa ve Japonya da 2016 yılından bu yana satmaktadırlar. Bu araçların menzilleri yaklaşık 500 km olup 700 bar basınçta sıkıştırılmış hidrojen gazı kullanmaktadırlar. İlgili firmalar yeni model araçlarının menzillerini iki kat artıracaklarını da belirtmişlerdir. Satış rakamları batarya ile çalışan elektrikli Tesla ile rekabet edebilecek fiyatlarda olup her iki Japon firmasının sadece ABD’de toplam satış rakamları 4 yılda 45 bin adeti geçmiştir. Kore markası Hyundai ise SUV kategorisi ile hidrojen yakıt pilli aracını son kullanıcı için ticari olarak satmaya başlamıştır. Mercedes yeni tip katalizörleri ile araçlarda kullandıkları yakıt pillerinin maliyetini rekabet edebilir seviyeye indirdiğini belirtmiş ve hidrojen dolum istasyonu noktalarını açmaya başlamıştır. Diğer otomotiv devleri de hidrojen yakıt pili ile çalışan araçlarının prototiplerini her yıl güncellemekte ve geleceğe ayak uydurmak ve rakiplerinden geride kalmamak için çalışmalarını sürdürmektedir. Başta otomotivin merkezi olan Almanya olmak üzere birçok Avrupa ülkesi 2025 yılından başlayarak dizel araçların yasaklanması, daha sonra içten yanmalı motorların yasaklanması şeklinde kararlarını almış durumdadır. Buna göre birçok otomotiv üreticisi günümüzde hibrit ve/veya elektrikli araçlarını son kullanıcı için piyasaya sürmüştür.

Ülkemizde de yerli otomobilin elektrikli SUV olarak çıkarılacak olmasının oldukça isabetli bir karar olduğunu düşünüyorum. Fakat yerli otomobil çalışmaları kapsamında hidrojen yakıt pili ile çalışan alternatif otomobiller henüz çalışılmamıştır. Bu doğrultuda çalışmalar yapmanın faydalı olacağı kanaatindeyim. İçten yanmalı devrinin elektrikliye dönüşümünün devamında hidrojen yakıt pili ile çalışan elektrikli araçların gelecekte daha yaygın olacağı öngörülmektedir. Bu öngörüyü dünyadaki toplam lityum rezervinin tüm araçlara yetmeyeceği tezi desteklemektedir.

 

Yazarın Diğer Yazıları

ABD havacılığını şekillendiren ‘Uçan Hollandalı Anthony Fokker’

Hayallerini yüksek tut!

İyi bir planlama yapabilmek!

Zaman yönetimi çok önemli!

Dünyanın ilk pilotlarından ve uçak tasarımcılarından Louis Charles Bréguet

Tedarik zinciri yönetimi üretim kadar önemlidir!

Marcel Dassault (Marcel Ferdinand Bloch)

Clyde Vernon Cessna

Ticarette Barter (Takas, Değiş-Tokuş) uygulanabilir mi?

Savaşın düşündürdükleri

Önceki yazı

WhatsApp’a altenatif “HAVELSAN ileti”

Sonraki yazı

Havalimanında mutasyonlu virüs tespit edildi

İlgiliYazılar

ABD havacılığını şekillendiren ‘Uçan Hollandalı Anthony Fokker’

ABD havacılığını şekillendiren ‘Uçan Hollandalı Anthony Fokker’

23/05/2022
İyi bir planlama yapabilmek!

İyi bir planlama yapabilmek!

11/05/2022
2023’te gökyüzü yerli ve milli uçak olacak

Fahrettin Öztürk, Türkiye’de Ar-Ge’nin ileri seviyeye nasıl taşınacağını yazdı

28/04/2022
Zaman yönetimi çok önemli!

Zaman yönetimi çok önemli!

25/04/2022
Sonraki yazı
Havalimanında mutasyonlu virüs tespit edildi

Havalimanında mutasyonlu virüs tespit edildi

Yorumlar 2

  1. Halit Demirli says:

    Günümüzde hidrojen enerjisinin üretim ve taşima maliyetlerinin depolamdaki enerji kaybinida ele alirsak mevcut teknolojilerin hidrojen enerjisini verimli kullanmak maliyet acısindan rentabel olmadigina hemfikirim. Burada Soru ve cevabini bulamk acisindan Hidrojen enerji teknolojileri sorgulamak ve hedeflerini yeniden belirleyip daha verimli teknoljiler geliştirilmesi gerekmektedir, ve ben Halit Demirli olarak 1999 senesinden beri Hidrojen enerjisini daha verimli kullanma Ar-Ge çalışmalarimda bir hayli başrili sonuclara ulaşdım. Şöyleki Hidrojeni üretip dopolayip nakliye edip ve kullanma yerine üretip depolamadan nakliye etmeden kullanim yerinde üretip depolamadan kullanarak sistemi daha verimli hale getirmiş bulunmaktayim.
    Konu ile ilgili;

    youtubede kanal 32 halit demirli sudan eneji linkenden detay bilgi edinebioirsiniz.

    Maalesef kendi imkanlarimla Ar-Ge çlışmalarimi ancak bu seviyeye kadar getirmiş durumdayi sistemin optimisasyon ve mpkemmelleştirme geliştirme acisindab maddi ve manevi imkanlarimi aşmaktadir bu sebebdeb dolayi projeme gpvenilir yatirimcilar aramaktayim ama gecen yaklaşik 3 seneden beri tüm cabalarima hic bir destek bulamadim sonunda sistemin Almanyada daha iyi degerleneceginden projemi yurtdışina taşimaya karar verdim ben milliyetci ruhumla ve iyimseligimle tprkiyede bütün engellemlerw karşi yogun cabama karşilik bulamadim ancak konuya güvwnsiz cakallarin elimdwn kapabilmek icin yogun cabalari ile karşilaşdim.
    Saygilarimla
    Halit Demirli
    05061220805

  2. Anonim says:

    Öncelikle yorumlarınız için teşekkür ederim. Çalışmalarınızda başarılar dilerim. Bu yazıdaki amacımız çok kısa olarak okuyucularımıza hidrojen yakıtını tanıtmak ve farkındalığı arttırmaktır. İleriki yıllarda bu alandaki gelişmelerin devam edeceği kanaatindeyim.

Bir cevap yazın Cevabı iptal et

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

SÜRMANŞET

THY, Skytrax’e ödüllerle geri dönecek

THY, Skytrax’e ödüllerle geri dönecek

28/05/2022

Uzaya gitmek için 31 bin kişi başvurdu

25/05/2022
Hürkuş çocuklar için havalandı

Hürkuş, Nijer’den sonra Libya’ya satılıyor

25/05/2022
Bayraktar Akıncı, MiG-29 ile kol uçuşu yaptı

Bayraktar Akıncı, MiG-29 ile kol uçuşu yaptı

25/05/2022

Öne Çıkanlar

Deniz Kuvvetleri 20 yılın rekorunu kırdı

TSK Efes’te nefesleri kesecek

29/05/2022
Rusya’dan 36 ülkeye misilleme

Nepal’de 22 kişiyi taşıyan uçak radardan kayboldu

29/05/2022
Çin’de sunulan koltuk yüzde 176,1 arttı

Çin’den Kovid-19’dan etkilenen havayollarına destek

29/05/2022
“Azerbaycan ve Türkiye birbirini tamamlıyor”

“Azerbaycan ve Türkiye birbirini tamamlıyor”

29/05/2022
Haber Aero

Haber.aero haber içerikleri (fotoğraf, yazı, video) kaynak gösterilmeden alıntı yapılamaz, içeriklerin tamamı kullanılamaz.  Kanuna aykırı ve izinsiz olarak kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz.

  • Künye
  • İletişim
  • Hakkımızda
  • Uçuş Bilgileri
  • Gizlilik Politikası

Copyright ©️ 2021- Tüm haklar saklıdır. HTS İletişim A.Ş. Türkiye'nin Havacılık, Turizm ve Savunma Sitesi

Sonuç yok
Tüm sonuçları görüntüle
  • Ana Sayfa
  • İletişim
  • Hakkımızda
  • Havacılık
  • Turizm
  • Seyahat
  • Savunma
  • Uzay
  • Özel Röportajlar
  • Yerli Teknolojiler
  • Yazarlar
    • Cem Polatoğlu
    • Güntay Şimşek
    • K. Hakan Çelikoğlu
    • Kaan Yıldızgöz
    • Alper Eliçin
    • Av. Görkem Gökçe
    • Prof. Dr. Fahrettin Öztürk
    • Editör
    • Bir Görüş
  • Fırsatlar
  • Gizlilik Politikası
  • Künye

Copyright ©️ 2021- Tüm haklar saklıdır. HTS İletişim A.Ş. Türkiye'nin Havacılık, Turizm ve Savunma Sitesi

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password?

Create New Account!

Fill the forms bellow to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In

Add New Playlist