Küresel ölçekte iklim hedeflerine ulaşmak için herkes görev başında ve Hidrojenin hedeflere ulaşma noktasında önemli katkılar sunacağını hepimiz biliyoruz. Temiz enerjiye geçişte Hidrojeni başarılı bir şekilde kullanmak CO2 emisyon oranlarını ciddi şekilde azaltacağı için ülkelerin çevre ve iklim politikalarına büyük katkılar sunacaktır. Tüm bunlar için Dünyada ciddi yatırımlar ve çalışmalar yapılırken, bu süreçte bazı sorularda ortaya çıkıyor.
Hidrojen Nedir?
Hidrojen, evrende en çok bulunan elementtir. Normal şartlarda gaz halindedir ve H2 olarak sembolize ederiz. Bunun yanında H2 bilinen en hafif gazdır fakat yüksek basınç altında kg başına yaklaşık 120 megajoule (MJ) gibi yüksek bir enerji yoğunluğa sahiptir. Doğal gazı ile H2‘nin enerji yoğunluğu karşılaştırıldığında hidrojen neredeyse doğalgazın üç katı bir enerji yoğunluğuna sahiptir.
Gri ve Mavi Hidrojen Nedir?
Günümüzde dünya üzerinde üretilen hidrojenin yaklaşık olarak tamamı gri hidrojendir. Üretim şekline bakıldığında halihazırda Steam Metan Reforming (SMR) aracılığıyla gerçekleştirilmektedir. Burada yüksek basınçlı su buharı(H2O) doğal gaz(CH4) ile reaksiyona girerek hidrojen(H2) ve sera gazı CO2‘yi oluşumunu sağlıyor.
“Mavi Hidrojen” veya “Düşük Karbonlu H2” terimi hidrojen üretim prosesi süresince salınan CO2‘nin büyük bir kısmının (%85-90) yakalanıp depolandığı prosesler için kullanılır. Buna Carbon Capture and Storag: Karbon Yakalama ve Depolama da denir.
Yeşil Hidrojen Nedir?
“Yenilenebilir Hidrojen” olarak da isimlendirilen yeşil hidrojen, sürdürülebilir enerji kullanımı ile üretilen hidrojendir. En iyi bilinen metodu, suyun (H2O) yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen yeşil elektrik yoluyla hidrojene(H2) ve oksijene(O) ayrıldığı elektroliz prosesidir. Küresel ölçekte bu konu ile ilgili bir çok büyük yatırım projeleri yapılmakta ve megavat ölçekli elektrolizörlerle denemeler yapılmaktadır.
Turkuaz Hidrojen Nedir?
Doğal gazdan sözde erimiş metal piroliz teknolojisi kullanılarak üretilen hidrojen “Turkuaz Hidrojen” veya “Düşük Karbonlu Hidrojen” olarak isimlendirilmektedir. Doğal gaz (CH4), katı karbonun yanı sıra H2 gazı da salan erimiş bir metalden geçirilir.
Mavi ve Yeşil Hidrojen Arasındaki Farklar Nelerdir?
Bilindiği gibi üretim yöntemleri farklı mavi ve yeşil hidrojenin arasında ekstra bazı farklar vardır. Bunlar;
- Yalnızca elektroliz yoluyla üretilen yeşil hidrojen, denizde ve karada üretilen büyük miktarlarda sürdürülebilir elektriğin enerji sistemimize uygun şekilde entegre edilmesini sağlar.
- Ek olarak, büyük ölçekli elektrolizin geliştirilmesi, artan elektrik talebini karşılamaya yardımcı olacak ve böylece sürdürülebilir enerjinin büyümesini teşvik edecektir.
- Kalite farkı da var. Yeşil hidrojen daha yüksek bir saflık derecesine sahiptir ve örneğin bir aracın yakıt hücresinde hemen kullanılabilir. Mavi hidrojen, endüstriyel uygulama için yeterli olan daha düşük bir saflık seviyesine sahiptir.
- Mavi hidrojen üretimi, endüstriyi ‘dekarbonize’ etmenin, yani CO4‘yi büyük ölçekte ve nispeten düşük maliyetle azaltmanın bir yoludur.
Enerji Geçişinde Hidrojenin Rolü Nedir?
Mevcut enerji ihtiyacımız elektrik, doğalgaz veya fosil yakıt (petrol, motorin) şeklinde sağlanmaktadır. İklim hedeflerimiz düşünüldüğünde ise yakın gelecekte bu durumu önemli ölçüde değiştirecek. Rüzgar ve güneş enerjisinden üretilen elektriğin payı hızla artacak. Ağır sanayi, endüstri ve havacılıktaki yüksek sıcaklık prosesleri gibi bir dizi uygulama için hala iyi bir elektriksel çözüm bulunmamakta ve sürdürülebilir bir gaza ihtiyaç duyulmaktadır. Hidrojen burada oldukça yararlı bir rol oynayacaktır.
Hidrojeni Ne İçin Kullanacağız?
Hidrojen genelde çoklu proses barındıran endüstriyel alanlar için özellikle değerlidir. Günümüzde gübre vb. üretiminde kullanılıyor olsa da, gelecekte artık doğalgaz ve kömürün yerini alarak demir-çelik üretim gibi yüksek sıcaklık işlemlerinde de aktif olarak yer alacaktır. Bu kapsamda son yıllarda çok yüksek bütçeli projeler ve pilot tesisler üzerinde çalışmaktadır. Ayrıca hidrojen, örneğin daha uzun mesafeleri kat etmesi gereken ve elektrikli sürüşün bir çözüm olmadığı şehirlerarası seyahat araçları için pozitif katkı sunacaktır.
Vatandaş İçin Hidrojen Ne Anlama Geliyor?
Kısa vadede çok büyük bir fiziki uygulama öngörülmemektedir. Örneğin, evlerde hidrojen kullanımı, eğer bu gerçekleşirse, gecikmiş olacaktır. Evlerin çoğu için ortak ısı ızgarası veya elektrikli ısı pompası daha iyi bir çözüm sunar. Trafikte, hidrojen arabalarının sayısı ve hidrojen dolum istasyonlarının sayısının yavaş yavaş artacağı öngörülüyor.
Hidrojen Kaynaklı Riskler Nelerdir?
Hidrojen çok hafif bir gazdır ve oldukça yanıcıdır. Günümüzde 700 bar’a kadar olan basınçlarda hareket halinde aktif olarak kullanılır. Diğer tüm gazlarda olduğu gibi, üretim, taşıma ve kullanım sırasında dikkatli davranılması gerekmektedir. Özellikle sadece profesyonel şirketlere bırakılması önemlidir. Mevcut gaz boru hatlarında hidrojen kullanılacaksa, hidrojenin gerçekte pratikte nasıl ‘davrandığını’ daha fazla araştırmak önemlidir. Hidrojen, doğal gazdan daha hafif olduğu için güvenlik konusunda daha hassas davranmak gerekecektir. Çünkü doğalgaza nazaran valflerden ve contalardan daha kolay sızma gerçekleşebilir.
Hidrojen Konusunda Ülkemizde Neler Yapılıyor?
T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, sürdürülebilir enerji geleceğine katkısı nedeniyle hidrojeni öncelikli alanlardan biri olarak ilan etmiştir. Buradaki amaç, ülkemizin ekonomik kalkınma ve 2053 net sıfır karbon emisyonu hedefleri doğrultusunda, hidrojen kullanarak karbon sıfır bir ekonomi modeli oluşturmaktır. Bu amaca ulaşmak için, “Türkiye Hidrojen Teknolojileri Stratejisi ve Yol Haritası” hazırlanmıştır.
Bu çalışmada, özellikle hidrojen teknolojilerinin yerli olarak geliştirilmesinin önemi vurgulanarak yerli ve millî bir araştırma, teknoloji geliştirilmesine yönelik destek ve uygulama programının oluşturulması için stratejik yol haritasının belirlenmesi amaçlanmıştır. Raporun hazırlanmasında ülkemiz ve dünyadaki hidrojen alanındaki çalışmalar ve gelişmeler dikkate alınarak hidrojen üretimi, depolanması, dağıtımı ve kullanım teknolojileri açıklanmıştır.
Ülkemiz, dünyada birçok sektörde yaygınlaşma süreci içerisinde olan hidrojeni kısa, orta ve uzun vadede hem üretme hem de teknoloji geliştiricisi olma potansiyeline sahiptir. Bu potansiyel göz önünde bulundurularak hazırlanan bu raporda ülkemizde hidrojen teknolojilerinin geliştirilebilmesi için gerekli ihtiyaçlar tespit edilmiş ve teknolojik/destekleyici çözümler belirlenmiştir. Sonuç olarak ülkemiz için vizyon ve politika önerileri hazırlanmıştır.
Yol haritasındaki önemli vizyon önerileri ise şu şekilde açıklanabilir:
• Yeşil hidrojen üretim maliyetini 2035 yılına kadar 2,4 ABD/kgH2 ‘nin altına ve 2053 yılına kadar 1,2 ABD/kgH2 ‘nin altına düşürmek,
• Elektrolizörün kurulu güç kapasitesinin 2030’da 2 GW’a, 2035’te 5 GW’a ve 2053’te 70 GW’a ulaşmasını sağlamaktır.
Kaynakça
- tr.wikipedia.org/wiki/Hidrojen
- www.h2knowledgecentre.com
- tr.boell.org
- www.enerji.gov.tr
