Enerji sektöründeki gelişmeler göz kamaştırırken, karbon salınımının azaltılması için kullanılacak alternatif yakıtlar arasında hidrojen ön plana çıkıyor. Yeni bir "oyun değiştirici" olarak hidrojenden bahsetmeye başlayabileceğiz. Belki de "oyun değiştirici" yerine, "sistem değiştirici" demek daha uygun olabilir; çünkü hidrojen var olan enerji sisteminin henüz küçük bir parçası.
Yenilenebilir enerjinin devam edecek olan yükselişi, "yeşil" hidrojen için önemli bir rol ortaya çıkarıyor.
'ÜLKEMİZ ÇOK AVANTAJLI'
Hidrojen, ulaştırma sektörünün, karbon-yoğun ağır sanayinin (demirçelik, çimento, petrokimya gibi sektörlerin) karbondan arındırılması ve binaların ısıtılmasında yani tüm enerji denkleminin senkronize olarak sistemsel bir değişim geçirmesinde merkezi ve kilit rol oynayabilecek karbonsuz/temiz çözüm ve fırsatlar sunuyor. Akademik çalışmalarındaki başarısını uluslararası areneya taşıyan ve TÜBİTAK Lider Araştırmacılar Destek Programı kapsamında Fransa'dan ülkemize dönen Prof. Dr. İskender Gökalp "temiz yakıt" ve "yanma teknolojileri" alanında önemli projeler yürütüyor. Prof.
Dr. İskender Gökalp, arkadaşımız Belma Şahaner'in hidrojenle ilgili sorularını yanıtladı. Enerji denkleminde sistem değiştiren hidrojene dair bütün soruların cevaplarını röportajımızda okuyabilirsiniz.
● Hidrojenin tercih edilmesindeki önemli etkenleri anlatır mısınız? Neden hidrojen?
Küresel ısınmaya ve bunun tetiklediği çeşitli şiddetli iklim değişikliklerine sebep olan karbondioksit (CO2) salınımını bütün sektörlerde azaltmamız gerektiğini biliyoruz.
Enerji üretimi, sanayi, ulaştırma ve konutlarda enerji tüketimi bunların başlıcaları. Hidrojeni yakıt olarak kullanınca, yakarak ısıya veya yakıt pillerinde elektrik ve ısıya dönüştürünce, sadece su buharı veya sıvı su salındığını da biliyoruz. Dolayısıyla, hidrojeni CO2 salmadan üretebilirsek çözüm bulunmuş gibi gözüküyor. Bunu da suyu elektroliz ederek iki bileşenine, yani hidrojen ve oksijene, ayrıştırarak yapabiliyoruz.
Düğüm noktası elektroliz için gereken elektriğin temiz olması yani CO2 salmadan üretilmesi olarak önümüze çıkıyor. Ama bunu da çeşitli yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak yapabiliyoruz: rüzgar ve güneş enerjisi ve de hidroelektrik santraller. Üstelik Türkiye bu kaynaklar açısından avantajlı durumda.
TUTUŞMASI ÇOK KOLAY
● Hidrojeni neden yakmamız gerekiyor?
Sanayide (çimento, seramik ve cam, demir-çelik gibi), elektrik üretiminde (gaz türbinleri ile), ulaştırmada kullanılan çeşitli motorlarda, hatta evsel ocaklarda, yüksek sıcaklıklara ihtiyacımız var. Bunu elde etmenin en verimli ve gereken çeşitli ısısal güçlere uyarlamanın en uygun yolu yakma teknolojisinden geçiyor, yani hidrojeni oksijenle kimyasal tepkimeye sokup yakıtın kimyasal enerjisini ısıya dönüştürmekten.
Uygulama alanına göre elde edilen ısı, ya ısı enerjisi ya da mekanik enerjiye dönüştürülerek faydalı enerji olarak kullanılıyor. Hidrojenin kilo başına içerdiği ısıl enerji de yüksek olduğundan, yüksek alev sıcaklıkları ve yüksek ısısal verimler elde ediliyor, üstelik CO2 salmadan.
● Hidrojeni yakmanın olası riskleri nelerdir?
Evet hidrojen başka yakıtlara pek benzemiyor; mesela doğalgaza göre tutuşması çok daha kolay, hidrojen molekülünün hafifliğinden dolayı kaçak oluşturması daha kolay, hatta metal malzemelere nüfuz ederek malzemeyi gevrekleştimesi, çatlaklar ve dolayısıyla kaçaklar oluşturması mümkün, hidrojen alevinin sıcaklığı daha yüksek ve yakıcı malzemesine zarar vermesi daha olanaklı.
Bu ve benzer özelliklerinden dolayı hidrojen ve hidrojen karışımlarının patlama ve yangın gibi istenmeyen durumlara sebep olması mümkün, yani risk potansiyeli yüksek. Bu risk durumları hidrojenin yakılması yani enerjiye dönüştürülmesi sırasında veya depolanması, iletimi ve dağıtımı sırasında da ortaya çıkabilir.
KARBON AYAK İZİ AZALACAK
● Çözümü nerede aramalıyız?
YANMA bilimi ve teknolojisi uzmanları olarak üzerinde çalıştığımız ve bir ölçüde de başarılı olmaya başladığımız yöntem ile, hidrojen yanmasının risklerine bütünsel bir çözüm getirmeyi amaçlıyoruz.
Kısaca, öyle bir yanma teknolojisi geliştirmeliyiz ki, hidrojenli yanıcı karışımın yanma odası veya yakıcı öncesinde oluşmasını önlesin, ama yanma odasına girer girmez ön karışımlı bir alev gibi ve de kararsızlık sorunu olmadan yanmayı sürdürsün.
Fransa'da kurduğum yanma enstitüsünde (CNRS-ICARE) başlattığım bu çalışmaları üç senedir TÜBİTAK Uluslararası Lider Araştırmacılar Programı kapsamında ve TÜBİTAKSAGE, TÜBİTAK-MAM, EÜAŞ, Gazbir/ Gazmer, IGDEAS Enerji ve Savunma A.Ş., Prosis Mühendislik şirketi gibi paydaşlar ile ortaklıklar sayesinde yakında ticari boyuta ulaştıracağımız bir seviyeye getirdik. Çalışmaların sonunda, hidrojenli yakıtları güvenli, temiz ve verimli bir şekilde yakabilecek yakıcıların iyileştirilmesini bekliyoruz. Bu gelişmelerden çimento, seramik ve cam sanayileri öncelikle faydalanacak. Bu sektörler Türkiye'de Yeşil Mutabakat yaptırımlarından en kısa zamanda ve en şiddetle etkilenecek sektörler. Aynı şekilde, elektrik üretiminde linyitlerimizden gazlaştırma yolu ile elde edilecek hidrojen içeren sentetik gazı en verimli bir şekilde yakabilecek gaz türbinleri yanma odalarının geliştirilmesi, Türkiye'nin doğalgaz ithalat yükünü hafifleteceği gibi karbon ayak izini de azaltacaktır.
BELMA ŞAHANER
