Enerji

HİDROJEN ENERJİSİ NEDİR?

Son zamanlarda nüfus artışı ile enerji kullanımı da arttı.

Fosil enerji kaynaklarının(petrol, doğal gaz vs.)hızla tükenmesi nedeniyle çevre dostu olan hidrojen enerjisi “geleceğin enerjisi olarak ” anılmaktadır.

Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojendir. Doğada bileşikler halinde bulunan hidrojen gazının işlenmesi ve dönüştürülmesi gerekir. Ayrıca hidrojen enerjisi doğal bir enerji olmamasına rağmen sürdürülebilirdir. Güneş ömrü olarak yaklaşık 5 milyar yıl boyunca yakıt olarak kullanılabileceği öngörülmektedir.

Hidrojen, elektrik ve mekanik enerjiye kolaylıkla dönüşebilen enerji türüdür.

hidrojen enerjisi nedir?

Hidrojen Enerjisi Nedir?

Doğadaki en hafif elementtir. Renksiz, kokusuz, tatsız ve saydam bir yapıya sahiptir. Hidrojenin atomik ve fiziko-kimya özellikleri :

-Sembolü: H

-Atom Ağırlığı: 1.00797 g/mol

-Yoğunluğu: 0.0899 g/L

-Kaynama Noktası: -252.14 ˚C

-Erime Noktası: -259.14 ˚C

-Üst Isıl Değeri: 140.9 MJ/kg

-Alt Isıl Değeri:120.7 MJ/kg

-İzotopları: H-1(Protiyum), H-2(Döteryum), H-3(Trityum)

Hidrojen bilinen tüm yakıtlar arasında birim kütle başına 120.7 kJ/kg değeri ile en yüksek enerji içeriğine sahiptir. Yani 1 kg hidrojen, 2.8 kg petrolün veya 2.1 kg doğalgazın sahip olduğu enerjiyi içerir.

Hidrojen Nasıl Elde Edilir?

 

Dünya üzerinde serbest olarak dolaşan hidrojen miktarı çok düşüktür Atmosferde yaklaşık on binde 7 oranında bulunur. Bu oran oldukça azdır. Bu yüzden hidrojen üretilmelidir.

Hidrojen; su, petrol, kömür, hidrokarbonlar, amonyak vs.`nin birleşiminde bulunmaktadır. Bu nedenle bu bileşiklerden ayrıştırılması gerekmektedir. Ayrıştırma işlemi için de enerji (elektrik, ısı, güneş, nükleer vs. enerji ) gerekmektedir. Hidrojen üretiminin bazıları şunlardır;

1-Biokütleden Hidrojen Üretimi:

Biokütle yüksek sıcaklık ve alçak basınç altında bir reaktörde işleme girer. Bu işlem sonucunda CO2, CO, hidrojen ve nitrojen meydana gelir. Bu işlemler kömür gazlaştırma yöntemiyle benzerdir.

 2-Elektroliz (Sudan Hidrojen Üretimi ):

Elektik akımı kullanarak suyun oksijen ve hidrojenlerine ayrıştırılması yöntemine elektroliz denir.

3-Kömürün Gazlaştırılması:

Kömürün gazlaştırılması iki aşamadan oluşur. Bunlar;

  1. Piroliz
  2. Kömürün Gazlaştırılması

Piroliz; 300-500˚C sıcaklıklar arasında düşük molekül ağırlığında olan bileşiklerin oluşumu vardır. Bunlar, temelde katran ve yoğunlaşamayan gazlardır. İkinci basamak olan kömürün gazlaştırılması işlemi pirolize göre daha yavaştır. Bu işlemde ise toz halindeki kömür 900˚C sıcaklıkta yüksek basınç altında sınırlı bir miktarda oksijen ve buharla temas ettirilir. Karbon molekülleri ayrışmaya başladığında bir dizi reaksiyon(CO, H2 ve diğer gaz bileşenlerini oluşturmasını sağlayan) hala devam eder. Bütün reaksiyon sonucunda oluşan sentez gazı arındırılarak saf hidrojen elde edilir.

 4-Termokimyasal Üretimler:

2000K sıcaklığının daha altında suyun kimyasal ayrışması gözlemlenir. Bu gibi bazı reaksiyonlar;

-Kalsiyum Bromür-İyot Oksit Çevrimi

-Hibrit Sülfürik Asit Çevrimi

 5- Fotoliz:

Güneş ışınlarını sudaki hidrojenleri açığa çıkartmak için kullanılan bir işlemdir.

  6-Termoliz:

Su 2000K sıcaklığının üzerinde ayrışabilir. Suyun %1`i 2000K`de, %8.5`i 2500K`de, %34`ü 3000K`de ayrışma gerçekleşir.

 

Hidrojenin Depolanması:

Enerjinin üretimi kadar depolanması da çok önemlidir. Hidrojenin depolanması ise çeşitlerine ve uygulamalarına türlerine göre değişiklik gösterebilir.

Hidrojen düşük yoğunlukludur. Bu özelliği depolanmasını güç kılar.

Hidrojenin bazı depolama türleri şunlardır;

  • Sıkıştırılmış Gaz olarak
  • Sıvı Hidrojen Olarak
  • Karbon Nanotüpler
  • Cam Kürelerde Depolanması

hidrojen enerjisi nedir?

Hidrojen Enerjisinin Avantajları Ve Dezavatajları:

Avantajları;

-Fosil yakıtlarından %39 daha verimlidir.

-Temiz ve sürdürülebilirdir.

-Çevre dostudur.

-Küresel ısınma sorununa çözümdür.

-Petrol ithalatını azaltacak.

-Taşınmasında çok az enerji kaybı olur.

Dezavantajları;

-Enerji üretiminde hidrojen gazı saf olması çok önemli yer tutar. Saflaştırma işlemleri enerji üretiminde maliyeti arttıran etkenlerdendir.

-Hidrojenin depolandığı tanklar fazlaca yer kaplar.

Etiketler

Aynil Çoban

Manisa Celal Bayar Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği 2. Sınıf öğrencisiyim.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Kapalı

Reklam Engelleyici Algılandı

Mühendis Gelişim Topluluğu tüm faaliyetlerini gönüllü olarak sürdürmektedir.Lütfen bize destek olmak için reklam engelleyicinizi kapatın.