1990’ların ortalarından itibaren benzin ve yakıt pili ile birlikte çalışan melez (hibrid) araçlar geliştirilirken, yakıt pilinin beslenmesinde yakıt kaynağı olarak hidrojen kullanılıyor. Şu anda prototipleri geliştirilen araçlar petrol yakıtlı araçlar gibi gürültü yapmıyor ve havaya bıraktığı emisyon ise sudan ibaret. Hidrojenin üretilmesinin ucuz hale gelmesi ile birlikte yaygınlaşacak olan bu araçlar son tüketiciler için de petrol yakıtlarına oranla çok daha ucuz ve iki-üç kat daha verimli hale gelecek. Hidrojen,evsel ısınma ve elektrik ihtiyacının karşılanmasında önümüzdeki 20-30 yıllık süreçte düşük maliyeti ile önemli bir paya sahip olacak. Uzmanlara göre bugünkü teknoloji ile iki kova su ile normal büyüklükte bir evin elektrik ihtiyacının karşılanması mümkün.

Önümüzdeki 30-40 yıllık dönemde Çin, Hindistan gibi yükselen ekonomilerin hızla artan talebiyle birlikte petrolün fiyatının bugünkü varil başına 60 dolar düzeyini katlaması bekleniyor. Bu durum karşısında devletler enerji çeşitliliği ve güvenliğinin sağlanması için alternatif kaynak arayışında. Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimin hız kazandığı bu dönemde geleceğin yakıtı olarak kabul edilen hidrojen hem devlet bütçelerinde hem de şirketlerin ar-ge yatırımlarında önemli bir yer tutmaya başladı. Uluslararası Enerji Ajansı’nın vizyonu temiz ve sürdürülebilir enerji arzının sağlanmasında hidrojenin ekonominin tüm sektörlerinde anahtar rol üstleneceği yönünde. Hidrojenin yaygınlaşmasını sağlayacak üç unsur, enerji sektörünün ithal petrole bağımlı olması, daha verimli ve düşük maliyetli enerji sağlama, çevreyi kirletmeyen temiz kaynak arayışı. Çin ve Hindistan gibi yükselen ekonomilerin artan enerji talebi doğrultusunda IEA (Uluslararası Enerji Ajansı) 2013 yılında arz-talep dengesinin tamamen bozulacağına yönelik tahminlerde bulunuyor. Petrolün bugünkü ve gelecekte öngörülen durumu, ithalat bağımlılığı, fosil yakıtların yarattığı karbondioksit emisyonları ve Kyoto Sözleşmesinin emisyonlara getirdiği sınırlamalar hangi kaynaktan üretilirse üretilsin hidrojen uzmanlar tarafından "fani" dünyada "ebedi ve hazır" bir kaynak olarak nitelendiriliyor. Ancak şu anda hidrojen piyasası ticaretinin tüketici ücreti, altyapı maliyetleri, hükümetlerin destekleyici politikalarının yayılması, yeni teknolojilerin toplum ve tüketiciler tarafından kabul görmesine bağlı olduğu bir gerçek. Petrole bağlı enerji sektörünün dönüşümünün sağlanmasında özel sektör kadar destekleyici hükümet politikaları da kilit rol oynayacak.

IEA bünyesinde gerçekleştirilen Hidrojen Uygulamaları Anlaşması (HIA) Genel Sekreteri Mary-Rose de Valladares hidrojenle birlikte enerji sektöründe bir dönüşüm yaşandığını savunuyor. Dünya ekonomisinin anahtarı sayılabilecek enerji sektörü çok yavaş dönüşen bir sektör. Petrol ve doğalgazın boru hatları, tanker taşımacılığı gibi büyük ulaşım projeleri ile taşınması, elektriğin bir merkezden dağıtım yollarıyla evlere ulaşması söz konusuyken, hidrojen gibi ihtiyacın olduğu noktada enerjinin üretileceği bir sisteme geçilmesi dünyadaki ekonomik yapılanmada köklü bir değişim olacağının habercisi. Gelişmekte olan ülkelerin artan enerji talebi ve dünyada elektriksiz yaşayan iki milyon için hidrojen teknolojileri kullanılabilir.

Valladares’in ’leapfrog’ (kurbağa sıçrayışı) diye tanımladığı, gelişmekte olan ülkelerin enerji ihtiyacını bu şekilde karşılaması ile ekonomik alanda önemli bir sıçrayış yakalaması mümkün. Hidrojen enerjisinin global olarak kullanılacağı asıl büyük pazar ise otomotiv; ulaşım sektörü. Bu alanda da bugüne kadar yapılan çalışmalar, hidrojenle çalışan yakıt pilli araçların üretilmesi, bu alanda büyük bir rekabetin başlayacağını gösteriyor. Enerji ve otomotiv yavaş yol alınan sektörler olduğu için şu an hibrid (melez) otomotivlerle başlayan dönüşüm süreci araçların 5.- 6. jenerasyonlarının üretilmesi ile hidrojenle veya başka kaynaklarla çalışan yakıt pilli araçların tamamen piyasada olması ile tamamlanacak.

Yakında Depolar Hidrojenle Fullenecek
IEA bünyesinde Hidrojen Uygulamaları Anlaşması (HIA) çerçevesinde 28 yıl içerisinde hidrojenin depolanması, taşınması, farklı kaynaklardan üretilmesi gibi 14 farklı alanda çalışmalar yürütüldü. Avrupa Komisyonu’nun yanı sıra 15 ülkenin dahil olduğu anlaşma gereği üyeler genel giderler için ortak bir fona 7.500 dolar öderken, kendi ülkelerinde yürüttükleri çalışmaları ve personel giderlerini kendileri karşılıyor. HIA Genel Sekreteri Mary-Rose de Valladares 250 kişinin yer aldığı çalışmalarda bugüne kadar bir kaç milyar dolarlık bütçenin kullanılmış olduğunu dile getiriyor. Yürütülen çalışmalar önümüzdeki dönemde hidrojenin elektrik üretimi gibi dolaylı yollarla enerji üretimi sağlayan alanlarda gelişeceğini ortaya koyuyor.

Hidrojen üretimi: Hidrojen elektrik gibi üretilmesi gereken bir kaynak. Suyun elektroliz yöntemiyle ayrıştırılması ve yenilenebilir kaynaklar, doğalgaz ve kömürün aracılığıyla ortaya çıkan gazın ıslah işleminden geçirilerek hidrojen üretilmesi mümkün. Türkiye’de Karadeniz’de bulunan hidrojen-sülfür de ayrı bir hidrojen kaynağı.

Hidrojenin saklanması ve taşınması: Yanıcı bir gaz olmasa da sıkıştırılmış haldeyken patlayıcı özelliğe sahip olan hidrojen hava sızdırmayan, sağlam yapılar içinde depolanmalı. Bunu sağlayan en uygun madde ise sodyum bor hirörür. Bu da dünya bor rezervinin yüzde 70’ine sahip olan Türkiye’ye uluslararası üretici olma fırsatını beraberinde getiriyor.

Hidrojenin kullanım alanları:
- Elektrik üretimi ve ısınma, evsel yakıt pilleri
- Taşınabilir cihazlar, dizüstü bilgisayar ve cep telefonu bataryaları
- Ulaşım, yakıt pilli ve melez (hibrid) yakıtlı otomobiller
- Enerji dışı alanlar; metalurji, cam sanayi

Hidrojenin avantajları:
- Hidrojenin en önemli kaynağı da, yandığında oluşturduğu atık su. Çevreye zararı yok.
- Fosil yakıtlara göre iki-üç kat daha verimli. Otomobillerdeki benzin veya dizel yakıtın yüzde 80’i ısı olarak boşa harcanırken hidrojen yüzde 50-60 oranında verimli.
- Otomobillerde benzine göre çok daha sessiz çalışıyor.

Hidrojen ne zaman kullanıma geçecek?:
- Dar bir alanda da olsa karma yakıtlı araçlarda hidrojen kullanımı var.
- ABD Kaliforniya Eyaleti hidrojenli araçları teşvik etmek amacıyla 2010 yılına kadar tamamında hidrojen istasyonlarının yer aldığı bir otoyol ağı kurmayı amaçlıyor.
- Yakıt pilli araçları ilk olarak 2012 yılında satışa sunulacak.
- Melez (hibrid) otomotivlerle başlayan dönüşüm süreci araçların 5.-6. jenerasyonlarının üretilmesi ile hidrojenle veya başka kaynaklarla çalışan yakıt pilli araçların tamamen piyasada olması ile tamamlanacak.
- 2030 yılında karma yakıtlı araçların otomotiv sektöründe payının artacağı, 2040 yılında da büyük oranda yakıt pilli araçların sektörde yer alacağı tahmin ediliyor.
- Evlerde kullanım 2020 yılından itibaren yaygınlaşacak.

Şirketlerin hidrojen çalışmaları:
- Shell araştırma çalışmaları için 1999’da Shell Hydrogen’i kurdu.
- BP de bünyesinde hidrojen departmanı kurmuş durumda.
- Dünyada başta otomotiv sektöründe olmak üzere en çok Almanya ve Japonya’da araştırma yapılıyor.
- 1990’larda itibaren geliştirilen melez (hibrid) yakıtlı araçlar yerini hidrojenle çalışan yakıt pilli otomobillere bırakacak. Daimler, Chrysler, Toyota gibi firmalara melez yakıtlı araçlarla deneme sürüşleri gerçekleştirirken General Motors yaklaşık 1 milyar doları hidrojenle çalışan ve yakıt pilli araçlara ayırırken son olarak Sequel hibrid aracı geliştirdi. Bugüne kadar melez ve yakıt pilli araçlar konusunda 100 milyon dolarlık araştırma yapan Hyundai bu yıl içerisinde 1 milyon dolarlık maliyetle hidrojenle çalışan yakıt pilli aracı üretti.
- AB hidrojen araştırmaları için 2004-2005 yılları için 300 milyon euro kaynak ayırdı.
- Türkiye’de Zorlu Grubu 10 milyon dolarlık yatırımla evler için yakıt pili geliştirdi. Vestel, diz üstü bilgisayarlar, cep telefonları için gerekli şarj aletlerinin prototiplerini üretti.
- Akaryakıt firması Aytemiz hidrojen araştırmalarını gündeminde. Aytemiz ABD’li gaz şirketi Praxair ile hidrojen üretimi çalışmaları yürütüyor.
- Elimsan Topluluğu da Plug Power şirketi ile birlikte 5 kilovatlık yakıt hücreleri geliştirdi.
- KOBİ’ler de hidrojenli cihazlara ilgi gösteriyor. Fırat otomotiv otomobillerde hidrojen üreten Hidrokit adlı ürünü geliştirdi. Benzinle bir arada kullanılan hidrojen sayesinde yüzde 25 oranında yakıt tasarrufu ve performansı artışı, karbondioksit emisyonunda da yüzde 70’lik bir azalma sağlanıyor. Endüstriyel uygulamalar için enerji dağıtım sistemleri üzerine çalışan EAE Elektrik de hidrojenle beslenerek elektrik üretimi yapan 1,5 vatlık bir yakıt pili geliştirdi. Yakıt pilinin satış fiyatı 3.000 dolar.
- Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü’nun 100.000 euro başlangıç bütçesi ile geliştirdiği hidrojen enerjisi ile çalışan Türkiye’nin ilk melez otomobili de 3 ay içerisinde tamamlanacak. Şehir içi ulaşım için geliştirilen batarya takviyeli aracın 10-15.000 YTL satış fiyatı olması hedefleniyor.

Hidrojen Bor Endüstrisini de Geliştirecek
Hidrojenin güvenli bir şekilde taşınması ve depolanması için en uygun maden bor. Dünya bor rezervinin yüzde 70’ine sahip Türkiye’de hidrojen enerjisinin özellikle otomotivde yaygınlaşmasıyla bor endüstrisinde de önemli adımlar atılması mümkün.

Geçtiğimiz günlerde hidrojenin saklanması ve taşınmasına yönelik araştırma çalışmaları geliştirmek üzere UNIDO ICHET ve BOREN bir işbirliği anlaşması imzaladı. Otomotiv sektöründe 2040 yılına kadar tamamen yakıt pilli araçların üretilmesi durumunda ise hidrojenin saklanacağı her araçtaki 40-50 kilogramlık sodyum bor hidrür Türkiye’de üretilebilir. Her yıl 50 milyon adet aracın piyasaya sürüldüğü düşünüldüğünde Türkiye’nin bu alandaki yatırımı hidrojene yönelmiş bir otomotiv sektörünün yan sanayinde önemli bir güç olmasını sağlayacaktır.
1970’li yıllardan bu yana hidrojen üzerine çalışan ve dünya genelinde hidrojen enerjisi konusunda öncülerden biri sayılan Prof. Dr. Nejat Veziroğlu da hidrojenin Türkiye için önemli bir gelir kaynağı haline geleceğini savunuyor. Şu anda yakıt ihtiyacının yüzde 70’ini petrol, doğalgaz ve hatta kömür ithalatı ile karşılıyor. Veziroğlu’na göre, hidrojen yayıldığında Türkiye hidrojenini yenilenebilir kaynaklarla kendi üretecek. Nükleer enerjiden de hidrojen üretilebileceğini söylen Veziroğlu, Karadeniz’in altındaki hidrojen üretimi için sudan üç kat daha ucuz hidrojen sülfür gibi Türkiye’nin hidrojen kaynakları açısından zengin olduğunu dile getiriyor. Dünya hidrojene geçtiğinde Türkiye tüm yakıt ihtiyacını kendi karşılayacak ve Avrupa’ya hidrojen satacak. Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Teşkilatı’nın (UNIDO) gelişmekte olan ülkeler için hidrojen enerjisinin geliştirilmesi yönünde İstanbul’da kurulan ve başkanlığını Veziroğlu’nun yürüttüğü Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Araştırma Merkezi (UNIDO-IHEC) ar-ge ve patentlerin yanı sıra hidrojen enerjisi sektörünün üretim, depolama, fiyat gibi konuları kapsayan iki veri bankasıyla yapılan çalışmaları takip ediyor. UNIDO-IHEC hidrojen enerjisiyle ilgili birçok ülkede pilot projeler yürütüyor.

Arjantin, Azerbaycan, Çin, Hindistan, Libya, Portekiz, Güney Kore’de yenilenebilir kaynaklarla hidrojen üretimi ve ulaştırmada hidrojene geçişi öngörün projelerin arasında İstanbul’da iki yıl içerisinde hidrojenli otobüslerin faaliyete geçmesi ve Bozcaada’nın tüm elektrik ihtiyacının rüzgar enerjisi ile üretilen hidrojen ile sağlanması var.

Kaynak: Referans Gazetesi/Aslıhan Dellaloğlu