BigBox: 21. yüzyılın enerjisi ; HİDROJEN
Bir endüstri mühendisi kesinlikle her alana ilgi duymalı ve bilgi sahibi olmalıdır denir. Bende enerji sektöründe hem bilgi hem de fikir sahibi olmak için çaba gösteriyorum. Sizlerde ilgi duyarsınız diye araştırmalarımı paylaşacağım. Bunu söylememin sebebi nerden çıktı Hidrojen yazı dizisi demeyin istiyorum.
Haftamın tek tatil günü olan Pazar günü klasiklerimin arasında bilgisayarın başına geçip bişeyler okuyup, öğrenip, yazmaya çalışmaktır. Bu hafta o kadar çok üzerinde konuştuğum, düşündüğüm Nükleer enerji üzerine yazı yazmayı planlarken bir de baktım ki Hidrojen Enerjisini araştırıp, notlar alıyorum. Tamam o zaman bende Hidrojeni yazarım dedim. Ee mühendis dediğinde zaten yenilenebilir enerji kaynaklarını bilmeli diye söylenerek yazıma başlıyorum müsaadenizle J
Hidrojen yakıtı alevli ve katalitik yanmalara, yakıt hücresiyle direkt bir elektrik enerjisi dönüşümüne, buhar üretimi ve hibritleşmeyle kimyasal dönüşüme elverişli bir yakıttır. Hali hazırda kullanmakta olduğumuz fosil yakıtlar ise sadece alevli yanmaya uygun olup başka bir enerjiye dönüşümü direkt olmamaktadır. Alevli yanma özelliğine sahip olmasından dolayı hidrojen yakıt olarak içten yanmalı motorlar ve gaz türbinleri gibi alanlarda kullanılmaktadır. Hidrojen yanması sonucunda su buharı açığa çıkmasından dolayı buhar türbinlerinde açığa çıkan su kolayca kullanılabilmektedir.
Hidrojen, evrende en çok bulunan evrenin kütlece %75’ini oluşturan standart sıcaklık ve basınç altında (0°C- 1 atm) renksiz, kokusuz, metalik olmayan doğada biatomik halde bulunan en hafif kimyasal elementtir. Isıl değer bakımından petrolden 32 kat daha fazla ısıl değere sahip olan hidrojenin, birim kütle başına ısıl değeri 141,9 Megajoule/kg’dır. Gaz haldeki hidrojenin birim başına ısıl değeri sıvı haldeki hidrojen ile aynıdır.
Hidrojen ve diğer motor yakıtlarının karşılaştırırsak ilginç sonuçlar ortaya çıkmaktadır. Nasıl mı?
Fosil yakıtlar kullanan motorlarda soğuk yüzeyler de yoğuşma zayıf karışım, buhar tıkanması ve yeterince buharlaşamama gibi sorunlar görülebilmekte iken, hidrojen motorlarında bu gibi sorunlarla karşılaşılmamaktadır. Bu yüzden de Hidrojen ideal bir yakıttır.
Hidrojen motorları, soğuk hava koşullarında bile (-253°C) sorun çıkmadan çalışabilmektedir. Hidrojenin içten yanmalı motorlarda kullanılması durumunda yüksek alev hızına, geniş alev cephesine ve yüksek vuruntu sıcaklığına sahip olup kontrolsüz yanma önlenebilmektedir. Hidrojenin tutuşma sıcaklık aralığı çok geniş olduğu için değişik hava fazlalık katsayılarında yanma olayı gerçekleşebilmektedir.
Benzin hava karışımına çeşitli oranlarda hidrojen eklenmesi durumunda NOx emisyonu %30-40 oranında azaldığı görülmektedir.
Bu kadar avantajlı olan hidrojen yakıtı nasıl mı üretiliyor?
Hidrojen, güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş olduğu ‘ısınım yakıtı’ olup evrenin temel enerji kaynağıdır diyebiliriz. Evrende hidrojen atomik yada plazma halinde bulunur. Plazma halinde, yüksek elektrik iletkenliği ve ışık yayınımına sahiptir.
Hidrojen doğada serbest halde bulunmayıp bileşikler halinde bulunur. En çok bilinen bileşiği SU’dur. Hidrojen, birincil enerji kaynağı kullanılarak hidrokarbonlardan, karbonhidratlardan yada sudan elde edilmektedir. Bu birincil enerji kaynakları; nükleer, fisyon yada füzyon enerjisi, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi gibi enerjilerdir. Eğer hidrojen nükleer enerji kaynağı olarak kullanılarak üretilirse küresel ısınma sorununu çözmeye daha fazla katkı sağlayabilecek ve büyük miktarlarda hidrojen üretilebilecektir. Dünya’da her yıl 500 milyar m3 hidrojen üretilmekte, depolanmakta, taşınmakta ve kullanılmaktadır.
(Dip Not: Hidrojenin taşıyıcı özelliği vardır ve depolanıp hiçbir kayıp olmadan taşınabilir!!)
Gelecek hafta yazı dizimize “Hidrojenin Üretim Metotları” ndan devam edeceğiz. Keyifle ve tertemiz enerjiyle kalın J
Gönderen merve gültepe zaman: 16:09
Etiketler: endustri, enerji, hayat, hydrojen, kaynak, kureselısınma, motor, nukleer, su, yenilebilir