TÜRKİYE’DE HİDROJEN ENERJİSİ KULLANIMI YAYGINLAŞABİLİR Mİ?

            TÜRKİYE’DE HİDROJEN ENERJİSİ KULLANIMI YAYGINLAŞABİLİR Mİ?

                                                                                     Dr. Ceyhun Demirkollu

            Önceki iki yazımızda;

          “Neden Sürdürülebilir Kalkınma ve Yenilenebilir Enerji?” başlığı ile: yenilenemez- sürdürülemez-çevreye zararlı (Kömür-petrol-doğalgaz-nükleer, fosfatlı kayaçlar, metal madenler) fosil yakıtların tükenecek olmasından bahsedilmiş, yenilenebilir-sürdürülebilir-çevreci enerji (güneş, rüzgâr, jeotermal, bio-kütle, hidroelektrik enerji, hidrojen enerjisi, okyanus, (dalga-gel-git ve akıntı) meralar) ihtiyacının kalkınma ile olan temel ilişkisine dikkat çekilmiş,

         “Hibrit Yenilenebilir Enerji Sistemleri” başlıklı yazıda ise: yenilenebilir-sürdürülebilir-çevreci enerji türlerinin birlikte (hibrit) kullanımına (daha az depolama ile), verimlilik temelinde yer verilmiştir.

            Temel önceliğimiz, kalkınma hedeflerine ulaşmak için, doğa kaynaklarının çevreci-sürdürülebilir-yenilenebilir enerji bilinciyle kullanımın küresel ölçekte yaygınlaşmasıdır.

            Görülmektedir ki enerji kavramları ekonomi ve iklim değişikliği-küresel ısınma gibi çevre kavramlarından artık bağımsız olamayacaktır.

            Yenilenemez fosil yakıtlar kolay elde edilip yüksek enerji sağlamasına karşın, uzun sürede oluşmaktadır. Üstelik çıkardığı zararlı gazlar bakımından çevreye olumsuz etkileri vardır. Fosil yakıtlardan olan doğalgaz esasen çevreye daha duyarlıdır. Nükleer enerjide ise maliyet yüksektir. Ayrıca elde edilen yüksek enerji avantajının kontrolü çok dikkat gerektirmektedir.

            Öte yandan yenilenemez enerji kaynaklarına alternatif yenilenebilir enerji kaynaklarının, artan talebi karşılayacak oranda ekonomik-sürdürülebilir bir olgunluğa henüz erişmediği de ortadadır. Bu arada enerji fiyatlarındaki tırmanış, çevre konuları ve enerji hatlarının güvenliği konusu da gündemdedir.

            Türkiye yenilenebilir enerji kaynakları varlığı bakımından avantajını, dış fosil kaynaklarına olan bağımlılığından kurtularak kullanamamaktadır. Enerji ithalatı Türkiye’nin cari açığında önemli yer tutmaktadır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi içindeki payını 2023 yılında %30 düzeyine getirmeyi planlamaktadır.

            Yeşil enerji kaynaklarından olan hidrojen enerjisi ise artan talebi karşılayabilecek (sürdürülebilir-yenilenebilir-çevreci) özelliği ile öne çıkmaktadır.

            Kullanım alanları elektrik, ısı ve yakıt pili üretimi şeklindedir. Evrende en çok bulunan basit bir element yapısına sahiptir. Zararlı gaz çıkışı yoktur. Verimi yüksek ve çevrecidir.

Ancak doğada bileşik halde bulunduğundan, elde edilmesi için başka bir enerji kaynağı kullanılması gerekir. Bu yüzden hidrojen enerjisinin ilk yatırım maliyeti yüksektir.

            Şu andaki teknolojik durum itibari ile hidrojen enerjisi, elde etme, depolanma, nakliyat ve ekonomik açıdan verimsiz sayılmaktadır. Ancak teknolojik gelişmeler ile hidrojen enerjisi bu olumsuz sarmalı aşacak gibi durmaktadır. Üretim zorluğunun aşılması ile temiz bir enerji kaynağı olarak güçlü bir seçenek olmaya adaydır.

            Humboldt State Üniversitesi Schatz Enerji Araştırma Merkezi (SERC) hibrit bir sistem yolu ile güneş enerjisi-hidrojen enerjisi kullanmaktadır. Güneş enerjisinin kullanımı ile merkezdeki akvaryumun havalandırma kompresörleri çalıştırılmaktadır. Geriye kalan enerji sayesinde elektroliz yolu ile hidrojen elde edilmektedir. Bulutlu havalarda ise bu hidrojen yakıt pilinde yakılarak enerjide kullanılmaktadır[1].

            Otto motorlarında geniş ideal yanma aralığı ile yüksek termik verim sağlama özelliği vardır. Fakir karışımla yanabilmesi düşük tüketim sağlar. Yüksek alev hızı buji kıvılcımı ile tek noktada tutuşma yaratır. Bu da sıkıştırma oranını ve motor gücünü artırır.

            Bunun dışında ulaşım araçlarında 20-30 kW elektrik motorlu her bir teker, tek tip hidrojen enerjili bir platformdan hareket elde edebilir.

“Ulaşım sektöründe, Yakıt pilli otobüs üretimini gerçekleştiren Kanada’nın Ballard Şirketinin yanı sıra, General Motors, Ford, Chrysler, Toyota, Honda, Audi[2], BMW, Renault yakıt pilleri ile çalışan otomobilleri ticari anlamda üretmek çabasındadırlar. 1993’ten bu yana çok sayıda ilk örnek 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 aracılığıyla kullanımı konusunda da, Daimler-Benz şirketinin sıfır emisyonlu minibüs’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, krank ve şanzıman yoktur”[3].

            Türkiye yenilenebilir enerji potansiyelini hidrojen ile de yoğunlaşarak, araç ulaşımında hidrojen enerjisinden yararlanabilir[4]. Genç nüfusun nitelik ve niceliği, teknoloji ve sanayi alanındaki atılımlar, toplumsal siyasal ve psikolojik öğeler hidrojen enerjisini Türkiye’nin jeopolitik gücüne güç katabilecek gibi durmaktadır.

            Hidrojen enerjisinin yaygınlaşması için; AR-GE faaliyetlerinin devletçe desteklenmesi, teknolojik maliyetlerin azaltılması, kamuoyu bilinci, hukuki alt yapı, kurumlar arası işbirliği, enerji planlamasında istikrar, mühendislik ve teknolojik alanda ilerlemeler gibi hususların geliştirilmesi gerekmektedir.

            Sonuç olarak Türkiye’de hidrojen enerjisi kullanımının yukarıdaki parametreler ekseninde yaygınlaşması öngörülmektedir.