Hidrojen ve Yakacak Pili Kullanımı İle Dünya Üzerindeki Gelişimi
Daha önce de belirtildiği gibi hidrojenden, yakıt pili teknolojisi ile elektrik elde edilmektedir Bugüne değin, yakacak pillerini farklı alanlara yönlendirilmiş yönleriyle inceleyen 200 ’den artı araştırma NASA göre desteklenmiştir Bugün, Apollo ve Space Shuttle görevlerinde tehlikesiz olarak elektrik (ve su) sağlamış olmaları sebebiyle, yakacak pilleri 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 manâlı yer tutmaya başlamıştır
1959 Yılında Üretilen 5 kW Alkalin Yakacak Hücresi
ABD Başkanı GW Bush 28 Ocak 2003 tarihinde yaptığı bir konuşmada hidrojen enerjisini bağımsızlık yakıtı olarak tanımlamış ve bu alandaki çalışmalara takviye amacıyla 17 milyar dolarlık bir kaynak ayrıldığını söylemiştir ONSI Corp adında bir Amerikan firması 200 kW enerji karşılayan fosforik asit tipi (PC25) yakıt pilinin pazarlamasını yapmaktadır
Teksas Valisi Hidrojen Yakıtlı Arabaya Hidrojen Doldururken
Japonya ’da WENET (World Energy Network) projesi ile Tokyo metropolitan bölgesinde hidrojen kullanımı ile oluşacak azot oksit emisyonundaki azalma potansiyeli araştırılmaktadır WENET Programı Japonya ’nın Uluslar Arası Ticaret ve Endüstri Bakanlığınca desteklenmektedir Bu programda Japonya hidrojen enerji sistemini 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 göre kurulan 11 MW ’lık elektrik santralı Rokko adasının elektrik ve ısı ihtiyacını karşılamakla birlikte, kapasiteleri 50 ile 500 MW arasında değişen yüzlerce yakacak pilli tesis bulunmaktadır Sadece Tokyo ’da şehrin elektrik ihtiyacının 40000 kW ’lık bölümü hidrojen enerji sistemlerinden sağlanmaktadır
1960 ’larda Belirlenmiş Bir Hidrojen Zorlama Santrali
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 hücresel sistemleri kullanan ve gelişimi için araştırmalar yapan şirketlerden bazılarıdır
Siemens Kaliforniya ’da 200 konutun elektrik ve ısı ihtiyacını yerine getirmek üzere 250kW ’lık gaz türbinli, yakıt hücreli bir kojenerasyon sistemi kurmuştur
Gaz Türbinli,Yakıt Hücreli Kojenerasyon Sistemi
Avrupa merkezli Alstom, Asya merkezli Japon Ebora firmaları ile karşılıklı 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 yakacak pilli araçlar için hidrojen üreten, elde edilen elektriğin ve sıcak suyun yeniden üretildiği evde kullanımını sağlayan “Hidrojen Ev Enerji İstasyonu (HES) adlı proje başlatmıştır Proje çerçevesinde California ’da denek amaçlı kurulan evde incelemeler hidrojen üretimi, depolanması ve yakıt olarak kullanılması gerçekleştirilecektir
Almanya ’da Münih havaalanında çalışan araba ve otobüslerin hidrojen enerjisi kullanması yönündeki projenin yanısıra Neurenburg yakınlarında ufak bir hidrojen enerji sisteminin kurulduğu bir program yürütülmektedir SolarWasserstoffBayern burada güneş hidrojen tesisi, depolama sistemi ve hidrojen kullanım sistemleri kurmuştur Almanya hem Suudi Arabistan ile iki taraflı yürüttüğü Hysolar programı ile Suudi Arabistan ’ın Riyad yakınında güneş hidrojen imal tesisi kurmayı planlanmaktadır Suudi Arabistan hidrojeni ihraç edecektir
Avrupa ve Kanada arasındaki EuroQuebec diğer uluslar arası başarılı programdır
Hidrojenle Çalışan Emisyonsuz Otobüsler
İzlanda ’da hükümet, üniversiteler, nakliye şirketleri, fabrikalar ve fazla uluslu araba ve petrol şirketleri konsorsiyumu oluşturulmuş ve 2030 yılına kadar İzlanda ’nın adamakıllı hidrojen enerjisine geçmesi planlanmıştır Dünyanın ilk hidrojen dolum istasyonu Shell tarafından İzlanda ’da açılmıştır
Hidrojen Dolum İstasyonu
Bunlara ek olarak İspanya ’da INTA solar hidrojen tesisi, İtalya, Almanya, Norveç ’te SAPHYS minik ölçekli fotovoltaikhidrojen enerji sistemi ve Almanya ’da PHOEBUS pilot tesisi gibi birçok proje yürütülmektedir
Hem araçların %65 ’inin scooter (ufak motosiklet) olduğu Tayvan ’da yakacak hücresel skoter kullanımı desteklenmekte ve ZES (sıfır emisyonlu scooter) Asya Pasifik Yakıt Pili Teknolojisi Ltd ve KwangYang Motor Co işbirliği ile üretilmektedir
Hidrojenle Çalışan Bisiklet
Ulaşım sektöründe, yakıt pili ile çalışan araçların geliştirilmesi, petrol tüketimini azaltacağı gibi, araçlardan kaynaklanan hava kirliliğini de en az düzeye indirecektir Yakacak 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 yanlamasına fazla sayıda prototip araç üretilmiştir Alman Daimler Chrysler ’in ürettiği, yakacak 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 yakacak pili taşıyan aracı, Ford göre üretilen “Think FC5?ler, Toyota ’nın RAV4 ve FineN ’i, Nissan Renessa ve Mitsubishi, Daihatsu, Honda ve Mazda ortaklığı Demio FCEV, Renault ’un 30 kW Nora cell kullanan Lagunası prototiplere birer örnektir
General Motors Firmasının Hidrojen Yakıtlı Otomobili
Hidrojen Yakıtlı Opel Zafira ’nın Yakıt Pili,Yakacak Tankı ve Aksesuarları
Taşıtlarda hidrojenin doğru yanmalı motorlar ya da yakıt pilleri aracılığıyla kullanımı konusunda da, DaimlerBenz şirketinin sıfır emisyonlu minibüs ’ü, BMW, Dodge, Buick, Suzuki firmalarının test otomobilleri, MacchiAnsoldonun ve MAN firmasının SL202 otobüsleri, Kanada demiryollarının Lokomotifi ile Almanya, Avustralya ve Kanada donanmaları için imal edilen deniz altılar sayılabilir
MercedesCrysler firması, büyük şehirlerde çevre kirliliğini durdurmak için, 30 adet hidrojen ile çalışan 70 karakter 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
Yakıt Olarak Hidrojen Kullanan Denizaltı
General Motor hidrojen enerji teknolojisinin 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 birey istediği kaportayı takarak otomobilini kullanabilecektir Bu otomobillerde doğru yanmalı motor, piston ve krank bulunmadığından bunun yerine her tekerleğin göbeğinde 20 kW ’lık müstakil elektrik motorları arabaya gerekli hareketi sağlayıp, yüksek güvenlik içinde sistemin süper kompakt bir yapıya kavuşmasına ihtimal sağlanmaktadır
Bir Yakacak Pilli Otomobilin İç Yapısı
Bunların dıştan, %1520 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 Oysa, bunların açık havada uçaklarda birincil kullanımı 1956 yılında B57 Canberra deneme uçağında gerçekleştirilmiştir Sovyetler Birliği de 1988 yılında Tupolev155 deneme uçağında yakacak 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 AlmanyaRusya karşılıklı çalışmaları sürmektedir
Hidrojen Yakıtlı Roket
Akıcı hidrojen aracısız olarak ya da dolambaçlı olarak motorları ve dış yüzeyi soğutmak için de kullanılabileceği için, yüksek hızlı supersonic uçaklar için ideal bir yakıt olarak görülmektedir
Hidrojen Yakıtlı Supersonic Uçak
Amerika ’nın Duffy Boats firması elektrikle çalışan birincil tekneyi geçtiğimiz aylarda üretmiştir herkes 15 kW gücünde 4 yakıt piliyle hareketlendirilmiş olan bu tekne yakın gelecekte, sahillerde, nehirlerde, kanal ve boğazlarda yani ulaşımın su üzerinde yapıldığı baştan taksi görevini görecektir
Hidrojenle Çalışan Uçak ve Yakıt Hücresi
Hidrojen enerjisi son yıllarda daha çok taşınabilir cihazlarda yakacak olarak kullanılmak üzere tasarlanmaya başlanmıştırİlk olarak laptoplar için tasarlanan yakıt hücreleri günümüzde cep telefonlarının da yakacak ihtiyacını karşılayacak kadar minimalize edilmiş durumdadırMinyatür yakacak pilleri demin prototip aşamasında olup birkaç sene içerisinde satışa çıkmaları beklenmektedirGünümüz nikelkadmiyum pilleriyle maksimum 45 gün dayanan cep telefonu yakacak pilleri teknolojisinin piyasaya çıkmasıyla beraber 1 ay sorumluluk edilmeden kullanılabilecek ülkü gelecektirAyrıca hemen ortalama 34 saatlik batarya süreleri ile kullanılabilen laptoplar da 23 gün aralıksız olarak hizmet sunabilecek duruma gelecektirCep telefonu ve laptoplar için düşünülen yakacak hücreleri tipleri metanol yakıt pilleri ile tasarlanmaktadır
Yakacak Pilleri ile Çalışan Laptop ve Cep Telefonları
Daha önce de belirtildiği gibi hidrojenden, yakıt pili teknolojisi ile elektrik elde edilmektedir Bugüne değin, yakacak pillerini farklı alanlara yönlendirilmiş yönleriyle inceleyen 200 ’den artı araştırma NASA göre desteklenmiştir Bugün, Apollo ve Space Shuttle görevlerinde tehlikesiz olarak elektrik (ve su) sağlamış olmaları sebebiyle, yakacak pilleri 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 manâlı yer tutmaya başlamıştır
1959 Yılında Üretilen 5 kW Alkalin Yakacak Hücresi
ABD Başkanı GW Bush 28 Ocak 2003 tarihinde yaptığı bir konuşmada hidrojen enerjisini bağımsızlık yakıtı olarak tanımlamış ve bu alandaki çalışmalara takviye amacıyla 17 milyar dolarlık bir kaynak ayrıldığını söylemiştir ONSI Corp adında bir Amerikan firması 200 kW enerji karşılayan fosforik asit tipi (PC25) yakıt pilinin pazarlamasını yapmaktadır
Teksas Valisi Hidrojen Yakıtlı Arabaya Hidrojen Doldururken
Japonya ’da WENET (World Energy Network) projesi ile Tokyo metropolitan bölgesinde hidrojen kullanımı ile oluşacak azot oksit emisyonundaki azalma potansiyeli araştırılmaktadır WENET Programı Japonya ’nın Uluslar Arası Ticaret ve Endüstri Bakanlığınca desteklenmektedir Bu programda Japonya hidrojen enerji sistemini 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 göre kurulan 11 MW ’lık elektrik santralı Rokko adasının elektrik ve ısı ihtiyacını karşılamakla birlikte, kapasiteleri 50 ile 500 MW arasında değişen yüzlerce yakacak pilli tesis bulunmaktadır Sadece Tokyo ’da şehrin elektrik ihtiyacının 40000 kW ’lık bölümü hidrojen enerji sistemlerinden sağlanmaktadır
1960 ’larda Belirlenmiş Bir Hidrojen Zorlama Santrali
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 hücresel sistemleri kullanan ve gelişimi için araştırmalar yapan şirketlerden bazılarıdır
Siemens Kaliforniya ’da 200 konutun elektrik ve ısı ihtiyacını yerine getirmek üzere 250kW ’lık gaz türbinli, yakıt hücreli bir kojenerasyon sistemi kurmuştur
Gaz Türbinli,Yakıt Hücreli Kojenerasyon Sistemi
Avrupa merkezli Alstom, Asya merkezli Japon Ebora firmaları ile karşılıklı 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 yakacak pilli araçlar için hidrojen üreten, elde edilen elektriğin ve sıcak suyun yeniden üretildiği evde kullanımını sağlayan “Hidrojen Ev Enerji İstasyonu (HES) adlı proje başlatmıştır Proje çerçevesinde California ’da denek amaçlı kurulan evde incelemeler hidrojen üretimi, depolanması ve yakıt olarak kullanılması gerçekleştirilecektir
Almanya ’da Münih havaalanında çalışan araba ve otobüslerin hidrojen enerjisi kullanması yönündeki projenin yanısıra Neurenburg yakınlarında ufak bir hidrojen enerji sisteminin kurulduğu bir program yürütülmektedir SolarWasserstoffBayern burada güneş hidrojen tesisi, depolama sistemi ve hidrojen kullanım sistemleri kurmuştur Almanya hem Suudi Arabistan ile iki taraflı yürüttüğü Hysolar programı ile Suudi Arabistan ’ın Riyad yakınında güneş hidrojen imal tesisi kurmayı planlanmaktadır Suudi Arabistan hidrojeni ihraç edecektir
Avrupa ve Kanada arasındaki EuroQuebec diğer uluslar arası başarılı programdır
Hidrojenle Çalışan Emisyonsuz Otobüsler
İzlanda ’da hükümet, üniversiteler, nakliye şirketleri, fabrikalar ve fazla uluslu araba ve petrol şirketleri konsorsiyumu oluşturulmuş ve 2030 yılına kadar İzlanda ’nın adamakıllı hidrojen enerjisine geçmesi planlanmıştır Dünyanın ilk hidrojen dolum istasyonu Shell tarafından İzlanda ’da açılmıştır
Hidrojen Dolum İstasyonu
Bunlara ek olarak İspanya ’da INTA solar hidrojen tesisi, İtalya, Almanya, Norveç ’te SAPHYS minik ölçekli fotovoltaikhidrojen enerji sistemi ve Almanya ’da PHOEBUS pilot tesisi gibi birçok proje yürütülmektedir
Hem araçların %65 ’inin scooter (ufak motosiklet) olduğu Tayvan ’da yakacak hücresel skoter kullanımı desteklenmekte ve ZES (sıfır emisyonlu scooter) Asya Pasifik Yakıt Pili Teknolojisi Ltd ve KwangYang Motor Co işbirliği ile üretilmektedir
Hidrojenle Çalışan Bisiklet
Ulaşım sektöründe, yakıt pili ile çalışan araçların geliştirilmesi, petrol tüketimini azaltacağı gibi, araçlardan kaynaklanan hava kirliliğini de en az düzeye indirecektir Yakacak 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 yanlamasına fazla sayıda prototip araç üretilmiştir Alman Daimler Chrysler ’in ürettiği, yakacak 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 yakacak pili taşıyan aracı, Ford göre üretilen “Think FC5?ler, Toyota ’nın RAV4 ve FineN ’i, Nissan Renessa ve Mitsubishi, Daihatsu, Honda ve Mazda ortaklığı Demio FCEV, Renault ’un 30 kW Nora cell kullanan Lagunası prototiplere birer örnektir
General Motors Firmasının Hidrojen Yakıtlı Otomobili
Hidrojen Yakıtlı Opel Zafira ’nın Yakıt Pili,Yakacak Tankı ve Aksesuarları
Taşıtlarda hidrojenin doğru yanmalı motorlar ya da yakıt pilleri aracılığıyla kullanımı konusunda da, DaimlerBenz şirketinin sıfır emisyonlu minibüs ’ü, BMW, Dodge, Buick, Suzuki firmalarının test otomobilleri, MacchiAnsoldonun ve MAN firmasının SL202 otobüsleri, Kanada demiryollarının Lokomotifi ile Almanya, Avustralya ve Kanada donanmaları için imal edilen deniz altılar sayılabilir
MercedesCrysler firması, büyük şehirlerde çevre kirliliğini durdurmak için, 30 adet hidrojen ile çalışan 70 karakter 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
Yakıt Olarak Hidrojen Kullanan Denizaltı
General Motor hidrojen enerji teknolojisinin 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 birey istediği kaportayı takarak otomobilini kullanabilecektir Bu otomobillerde doğru yanmalı motor, piston ve krank bulunmadığından bunun yerine her tekerleğin göbeğinde 20 kW ’lık müstakil elektrik motorları arabaya gerekli hareketi sağlayıp, yüksek güvenlik içinde sistemin süper kompakt bir yapıya kavuşmasına ihtimal sağlanmaktadır
Bir Yakacak Pilli Otomobilin İç Yapısı
Bunların dıştan, %1520 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 Oysa, bunların açık havada uçaklarda birincil kullanımı 1956 yılında B57 Canberra deneme uçağında gerçekleştirilmiştir Sovyetler Birliği de 1988 yılında Tupolev155 deneme uçağında yakacak 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 AlmanyaRusya karşılıklı çalışmaları sürmektedir
Hidrojen Yakıtlı Roket
Akıcı hidrojen aracısız olarak ya da dolambaçlı olarak motorları ve dış yüzeyi soğutmak için de kullanılabileceği için, yüksek hızlı supersonic uçaklar için ideal bir yakıt olarak görülmektedir
Hidrojen Yakıtlı Supersonic Uçak
Amerika ’nın Duffy Boats firması elektrikle çalışan birincil tekneyi geçtiğimiz aylarda üretmiştir herkes 15 kW gücünde 4 yakıt piliyle hareketlendirilmiş olan bu tekne yakın gelecekte, sahillerde, nehirlerde, kanal ve boğazlarda yani ulaşımın su üzerinde yapıldığı baştan taksi görevini görecektir
Hidrojenle Çalışan Uçak ve Yakıt Hücresi
Hidrojen enerjisi son yıllarda daha çok taşınabilir cihazlarda yakacak olarak kullanılmak üzere tasarlanmaya başlanmıştırİlk olarak laptoplar için tasarlanan yakıt hücreleri günümüzde cep telefonlarının da yakacak ihtiyacını karşılayacak kadar minimalize edilmiş durumdadırMinyatür yakacak pilleri demin prototip aşamasında olup birkaç sene içerisinde satışa çıkmaları beklenmektedirGünümüz nikelkadmiyum pilleriyle maksimum 45 gün dayanan cep telefonu yakacak pilleri teknolojisinin piyasaya çıkmasıyla beraber 1 ay sorumluluk edilmeden kullanılabilecek ülkü gelecektirAyrıca hemen ortalama 34 saatlik batarya süreleri ile kullanılabilen laptoplar da 23 gün aralıksız olarak hizmet sunabilecek duruma gelecektirCep telefonu ve laptoplar için düşünülen yakacak hücreleri tipleri metanol yakıt pilleri ile tasarlanmaktadır
Yakacak Pilleri ile Çalışan Laptop ve Cep Telefonları