|
|
| HİDROJEN
ENERJİSİ TEKNOLOJİSİNİN DÜNYADAKİ GELİŞİMİ |
Daha once de belirtildiği
gibi hidrojenden, yakıt pili teknolojisi ile elektrik elde
edilmektedir. Bugüne kadar, 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 pillleri
uzaydaki rollerini ispatlamış bulunmaktadır.
Bu başarılar, 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.
ABD Başkanı G.W. Bush 28 Ocak 2003 tarihinde
yaptığı bir konuşmada hidrojen enerjisini hürriyet yakıtı
olarak tanımlamış ve bu alandaki çalışmalara destek amacıyla
1.7 milyar dolarlık bir kaynak ayrıldığını söylemiştir.
ONSI Corp. adında bir Amerikan firması 200 kW enerji sağlayan
fosforik asit tipi (PC25) yakıt pilinin pazarlamasını yapmaktadır.
Japonya'da WE-NET (World Energy Network)
projesi ile Tokyo metropolitan bölgesinde hidrojen kullanımı
ile oluşacak azot oksit emisyonundaki azalma potansiyeli
araştırılmaktadır. WE-NET Programı Japonya'nın Uluslar Arası
Ticaret ve Endüstri Bakanlığınca desteklenmektedir. Bu programda
Japonya hidrojen enerji sistemini geliştirmek üzere 2020
yılına kadar 4 milyar $'lık bir bütçe ayırmıştır. Gelecekte
de Pasifik denizinin ekvator bölgesinde yapay bir adada
solar radyasyon kullanarak deniz suyundan elektrolizle hidrojen
üretmeyi planlamaktadırlar.
Halen Japonya'da Tokyo Electric Company
tarafından kurulan 11 MW'lık elektrik santralı Rokko adasının
elektrik ve ısı ihtiyacını karşılamakla birlikte, kapasiteleri
50 ile 500 MW arasında değişen yüzlerce yakıt pillli tesis
bulunmaktadır. Sadece Tokyo'da şehrin elektrik ihtiyacının
40.000 kW'lık bölümü hidrojen enerji sistemlerinden sağlanmaktadır.
Japonya'da Tokyo Electric Company'nin yanısıra
Sanyo, Hitachi, Toshiba, Kawasaki, Fuji Electric, Kansai
Electric, Amerika'da, Westinghouse, Institute of Gas Technology
(IGT), Unocal, San Diego Gas and Electric, Avustralya'da
Seramic Fuell Cell Ltd, Avrupa'da Siemens KWU, Dornier System,
Sulter Innotec, dünyada yakıt hücreli sistemleri kullanan
ve gelişimi için çalışmalar yapan şirketlerden bazılarıdır.
Siemens Kaliforniya'da 200 konutun
elektrik ve ısı ihtiyacını karşılamak üzere 250kW'lık gaz
türbinli, yakıt hücreli bir kojenerasyon sistemi kurmuştur
(Şekil 1).
|
Şekil 1. Gaz türbinli, yakıt hücreli
kojenerasyon sistemi |
Avrupa merkezli Alstom,
Asya merkezli Japon Ebora firmaları ile ortak çalışan Kanada'nın
Ballard firması PEM tipi yakıt pili kullanan, 250 kW elektrik,
230 kW ısısal güce sahip jeneratörleri satışa sunmuştur.
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" (HES) adlı proje başlatmıştır. Proje
çerçevesinde California'da deneysel amaçlı kurulan evde çalışmalar
hidrojen üretimi, depolanması ve yakıt olarak kullanılması
gerçekleştirilecektir.
Uluslararası potansiyel yakıt pili pazarı
(Sadece "sabit cihazlar " için) 2030 yılı için
45 milyar Euro olarak tahmin edilmektedir. Hedef fiyat,
tüm sistem için kW başına 1000 Euro'dur (1000 Euro/kurulu
kW).
Almanya'da Münih havaalanında çalışan otomobil
ve otobüslerin hidrojen enerjisi kullanması yönündeki projenin
yanısıra 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.
Avrupa ve Kanada arasındaki Euro-Quebec diğer uluslar arası
başarılı programdır. Bu programda nispeten ucuz olan hidrogüçten
üretilerek Kanada'dan Avrupa'ya ithal edilecek sıvı hidrojenin
deniz aşırı taşınımı, depolanması ve kullanım alanları araştırılmaktadır.
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.
|
|
|
Ayrıca araçların %65'inin skoter
(küçük motosiklet) olduğu Tayvan'da yakıt hücreli skoter kullanımı
desteklenmekte ve ZES (sıfır emisyonlu skoter) Asya Pasifik
Yakıt Pili Teknolojisi Ltd. ve Kwang-Yang Motor Co. işbirliği
ile üretilmektedir
Brezilya ve Güney Amerika'da
en büyük hidrogüç tesisi Haipu'dur. Burada elektrolitik hidrojen
gazı üretilmektedir.
Petrol şirketlerinin enerji
ortamı olarak hidrojene bakışları kuşku dolu olsa da son yıllarda
bu bakış açısı değişmektedir. Bu şirketlerden Londra'da Royal
Dutch Shell, Shell Hidrojen adını verdikleri şubelerine hidrojen
konusunda araştırma yapmaları için 500 milyon $ yatırım yapmıştır.
BP'de benzer bir girişimde bulunmuştur.
|
|
Ulaşım sektöründe, yakıt
pili ile çalışan araçların geliştirilmesi, petrol tüketimini
azaltacağı gibi, araçlardan kaynaklanan hava kirliliğini de
minimum düzeye indirecektir. Yakıt pilli otobüs üretimini
gerçekleştiren Kanada'nın Ballard Şirketinin yanısıra, General
Motors, Ford, Chrysler, Toyota, Honda, BMW, Renault yakıt
pilleri ile çalışan otomobilleri ticari anlamda üretmek çabasındadırlar.
1993'ten bu yana çok sayıda prototip araç üretilmiştir. Alman
Daimler Chrysler'in ürettiği, yakıt pilini Ballard'dan sağladığı,
NECAR4 (sıvı hidrojenle çalışır) ve metanol dönüştürücülü
NECAR5, General Motors'un Opel, "Zafira" adı verilen
ve 75 kW' lık Ballard "tescilli" yakıt pili taşıyan
aracı, Ford tarafından üretilen "Think FC5"ler,
Toyota'nın RAV-4 ve Fine-N'i, Nissan Renessa ve Mitsubishi,
Daihatsu, Honda ve Mazda ortaklığı Demio FCEV, Renault'un
30 kW Nora cell kullanan Lagunası prototiplere birer örnektir.
|
 |
|
Taşıtlarda hidrojenin
içten yanmalı motorlar veya yakıt pilleri aracılığıylakullanımı
konusunda da, Daimler-Benz şirketinin sıfır salımlı minübüs'ü,
BMW, Dodge, Buick, Suzuki firmalarının deneme otomobilleri,
Macchi-Ansoldo"nun ve MAN firmasının SL202 otobüsleri,
Kanada demiryollarının Lokomotifi ile Almanya, Avustralya
ve Kanada donanmaları için imal edilen deniz altılar sayılabilir.
Mercedes-Crysler firması, büyük şehirlerde çevre kirliliğini
önlemek için, 30 adet hidrojen ile çalışan 70 kişilik toplu
taşım araçlarını 10 Avrupa başkentinde, her türlü iklim ve
arazi şartlarında denemektedir. Bu araçlarda sistem elektrik
motoru ile hareket eder, motor, piston, grank ve şanzıman
yoktur.
|
 |
|
General Motor hidrojen enerji
teknolojiisinin kullanıldığı, 20 cm kalınlığında, 120 cm eninde,
240 cm boyunda bir platform ile dört tekerden oluşan bir otomobil
üretimi projelendirmiştir. Projeye göre bu platforma sahip
olan kişi istediği kaportayı takarak otomobilini kullanabilecektir.
Bu otomobillerde içten yanmalı motor, piston ve grank bulunmadığından
bunun yerine her tekerleğin göbeğinde 20 kW'lık müstakil elektrik
motorları arabaya gerekli hareketi sağlayıp, yüksek emniyet
içinde sistemin süper kompakt bir yapıya kavuşmasına olanak
sağlanmaktadır.
Bunların dışında, %15-20 hidrojen
ve %80- 85 doğal gaz karışımından oluşan hytane adlı yaktı
ile çalışan yeni bir otobüs 1993 yılından beri Montreal'de
(Kanada) denenmektedir.
Hidrojen, uzun yıllardır uzay mekiği ve diğer tüm roketlerde
rakipsiz bir yakıt olarak kullanılmaktadır. Ancak, bunların
dışında uçaklarda ilk kullanımı 1956 yılında B-57 Canberra
deneme uçağında gerçekleştirilmiştir. Sovyetler Birliği de
1988 yılında Tupolev-155 deneme uçağında yakıt olarak hidrojen
kullanmıştır. Dünya Enerji Ajansı Hidrojen Programı çerçevesinde
yürütülen çalışmalarda, Airbus tipi uçakların yakıt olarak
hidrojen kullanması 2007 yılında başlayacaktır. Hidrojenin
ticari uçaklarda yaygın kullanımı konusunda Avrupa Airbus
konsorsiyumu ile Almanya-Rusya ortak çalışmaları sürmektedir.
Sıvı hidrojen doğrudan veya dolaylı olarak motorları ve dış
yüzeyi soğutmak için de kullanılabileceği için, yüksek hızlı
supersonic uçaklar için ideal bir yakıt olarak görülmektedir.
Amerika'nın Duffy Boats firması elektrikle çalışan ilk tekneyi
geçtiğimiz aylarda üretmişlerdir. Herbiri 1.5 kW gücünde 4
yakıt piliyle hareketlendirilmiş olan bu tekne yakın gelecekte,
sahillerde, nehirlerde, kanal ve boğazlarda yani ulaşımın
su üzerinde yapıldığı heryerde taksi görevini görecektir.
|
|
