42
GELECEĞİN GELECEĞİN YAKITI YAKITI HİDROJEN HİDROJEN

GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

GELECEĞİN GELECEĞİN YAKITI YAKITI

HİDROJENHİDROJEN

Page 2: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

NEDEN HİDROJEN ENERJİSİNEDEN HİDROJEN ENERJİSİ

HİDROJEN HAKKINDA GENEL BİLGİLERHİDROJEN HAKKINDA GENEL BİLGİLER

HİDROJEN ENERJİ SİSTEMİHİDROJEN ENERJİ SİSTEMİ

HİDROJEN YAKITLI ARABAHİDROJEN YAKITLI ARABA

HİDROJEN ENERJİSİ VE TÜRKİYE,HİDROJEN HİDROJEN ENERJİSİ VE TÜRKİYE,HİDROJEN ENERJİSİNE GEÇMENİN TÜRKİYE’YE FAYDALARI ENERJİSİNE GEÇMENİN TÜRKİYE’YE FAYDALARI VE TÜRKİYE’NİN YAPMASI GEREKENLERVE TÜRKİYE’NİN YAPMASI GEREKENLER

HİDROJENİN GELECEĞİHİDROJENİN GELECEĞİ

Page 3: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

NEDEN HİDROJEN NENERJİSİ ?NEDEN HİDROJEN NENERJİSİ ?Hidrojen kullanımının temel amacı çevre sorunları ve Hidrojen kullanımının temel amacı çevre sorunları ve enerji problemlerinin çözümüdür.enerji problemlerinin çözümüdür.Fosil kökenli yakıtların giderek tükenmesi, 21. yy Fosil kökenli yakıtların giderek tükenmesi, 21. yy ortalarında bitecek olması ve yaklaşık 100 yıldan beri ortalarında bitecek olması ve yaklaşık 100 yıldan beri kullanılan bu yakıt türünün ekolojik dengeye zarar kullanılan bu yakıt türünün ekolojik dengeye zarar vermesi araştırmacıların dikkatini yeni ve yenilenebilir vermesi araştırmacıların dikkatini yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarına çekmiştir.enerji kaynaklarına çekmiştir.Hidrojen bir çok yönüyle ekolojik açıdan avantajlıdır. Hidrojen bir çok yönüyle ekolojik açıdan avantajlıdır. Hidrojenin yakılması sonucu egzoz emisyonu olarak Hidrojenin yakılması sonucu egzoz emisyonu olarak sadece su buharı çıkmaktadır.sadece su buharı çıkmaktadır.İkincil bir enerji kaynağı olan hidrojen değişik ve İkincil bir enerji kaynağı olan hidrojen değişik ve yenilenebilir birincil kaynaklardan elde edilebilir olması; yenilenebilir birincil kaynaklardan elde edilebilir olması; bu yakıt türünü geleceğin en önemli enerji taşıyıcısı bu yakıt türünü geleceğin en önemli enerji taşıyıcısı durumuna sokacağı kabul edilmektedir.durumuna sokacağı kabul edilmektedir.Geleceğin yakıtı yenilenebilir ve çevre kirliliğinden Geleceğin yakıtı yenilenebilir ve çevre kirliliğinden bağımsız olarak çalışandır. bağımsız olarak çalışandır.

Page 4: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HİDROJENİN GENEL ÖZELLİKLERİHİDROJENİN GENEL ÖZELLİKLERİ

Hidrojenin KeşfiHidrojenin Keşfi14931493--1521 yılında T.Von Hohenheim1521 yılında T.Von Hohenheim1761 yılında Robert Boyle1761 yılında Robert Boyle1766 yılında Henry Covendish 1766 yılında Henry Covendish 1783 yılında Antonie Lavosier tarafından 1783 yılında Antonie Lavosier tarafından keşfedilmiş ve ilk kez hidrojen adını vermiştir.keşfedilmiş ve ilk kez hidrojen adını vermiştir.

Page 5: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

ÖzellikleriÖzellikleriSembolü HSembolü HRenksiz,kokusuz,tatsız bir elementRenksiz,kokusuz,tatsız bir elementAtom Ağırlığı :1.00797g/ molYoğunluğu :0.0899g/LKaynama Noktası:-252.76 OCErime Noktası :-259.06 OC

Hidrojenin üç tane izotopu vardır.Kütle numarası 1 olanizotopa protiyum,2 olan izotopa döteryum3 olan izotopa trityum denir.

Page 6: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

BileşikleriBileşikleriHidrojenin herkes tarafından bilinen ve tabiatta Hidrojenin herkes tarafından bilinen ve tabiatta çok miktarda bulunan bileşiği sudur.çok miktarda bulunan bileşiği sudur.Asal gazlar hariç bütün elementler ile bileşik Asal gazlar hariç bütün elementler ile bileşik oluşturur.oluşturur.Hidrojenin atomları alkali metallerle iyonik Hidrojenin atomları alkali metallerle iyonik bileşikler oluşturur.Bu bileşiklere bileşikler oluşturur.Bu bileşiklere hidrür denir ve suda hidrojen vererek ayrışır.Hidrojen F,Cl, Br ve I ile yaptığı bileşiklerin sudaki çözeltileri asittir.Hidrojen iyonlarının bir çözeltideki konsantrasyonu pH cinsinden ifade edilir.

Page 7: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Elde EdilişiElde EdilişiHidrakarbon bileşiklerindenHidrakarbon bileşiklerindenCC33

HH8(g)8(g)

+ 6H+ 6H22

OO(s)(s)

→ 3CO→ 3CO2(g)2(g)

+ 10H+ 10H2(g)2(g)

Kızgın kok üzerinden sıcak su buharı geçirilerekKızgın kok üzerinden sıcak su buharı geçirilerekCC(k)(k)

+ H+ H22

OO(g)(g)

→ CO→ CO(g)(g)

+ H+ H2(g)2(g)

Aktif metallere asit etki ettirmekleAktif metallere asit etki ettirmekleFeFe(k)(k)

+ 2HCl+ 2HCl(suda)(suda)

→FeCl→FeCl2(suda)2(suda)

+ H+ H2(g)2(g)

Suyun ya da suda iyi çözünen asit, baz ve tuz Suyun ya da suda iyi çözünen asit, baz ve tuz çözeltilerinin elektrolizindençözeltilerinin elektrolizinden2HCl2HCl(g)(g)

+ H+ H22

OO(s)(s)

―›―›

HH2(g)2(g)

+ CI+ CI2(g)2(g)

+ H+ H22

OO(s)(s)

. .

Page 8: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Kullanım AlanlarıKullanım Alanları

Amonyak elde edilmesindeAmonyak elde edilmesindePetrol rafinasyonundaPetrol rafinasyonundaMetanol imalatındaMetanol imalatındaYağların hidrojene edilmesindeYağların hidrojene edilmesindePlastik madde yapımında Plastik madde yapımında Kaynak işlerindeKaynak işlerindeHava gemilerini şişirmedeHava gemilerini şişirmedeSilah sanayisinde füze yakıtı olarak Silah sanayisinde füze yakıtı olarak kullanılırkullanılır

Page 9: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Kuantum Teorisinin Gelişimindeki YeriKuantum Teorisinin Gelişimindeki Yeri

1proton ve 1 elektrondan oluşan hidrojen 1proton ve 1 elektrondan oluşan hidrojen atomu,basit atomik yapısı,ışık emilim ve yayma atomu,basit atomik yapısı,ışık emilim ve yayma spektrumu sayesinde atomik yapının spektrumu sayesinde atomik yapının geliştirilmesinde önemli rol oynamıştır.geliştirilmesinde önemli rol oynamıştır.

Schrödinger denkleminin analitik olarak Schrödinger denkleminin analitik olarak çözülebildiği tek nötral molekül olduğu çözülebildiği tek nötral molekül olduğu için,hidrojen atomunun enerji basamakları ve için,hidrojen atomunun enerji basamakları ve bağ özellikleri kuantum mekaniğinin gelişiminde bağ özellikleri kuantum mekaniğinin gelişiminde önemli rol oynamıştır.önemli rol oynamıştır.

Page 10: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Evrende HidrojenEvrende HidrojenHidrojen evrenin kütlece Hidrojen evrenin kütlece %%75’ini,atom sayıca 75’ini,atom sayıca %%90’ını 90’ını oluşturur.oluşturur.Evrende en çok bulunan elementtir.Evrende en çok bulunan elementtir.Yıldızlarda,dev gaz gezegenlerinde bulunur.Yıldızlarda,dev gaz gezegenlerinde bulunur.Evrende hidrojen atomik ya da plazma halinde Evrende hidrojen atomik ya da plazma halinde bulunur.bulunur.Uzayda hidrojen nötral atomik halde bulunur.Uzayda hidrojen nötral atomik halde bulunur.Normal şartlarda biatomik gaz(HNormal şartlarda biatomik gaz(H22) halinde bulunur.) halinde bulunur.Dünya atmosferinde hidrojen gazı oranı oldukça Dünya atmosferinde hidrojen gazı oranı oldukça düşüktür.düşüktür.Hidrojen atomu ve HHidrojen atomu ve H22 molekülü uzayda bolca bulunur.molekülü uzayda bolca bulunur.

Page 11: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HİDROJEN ENERJİ SİSTEMİNİNHİDROJEN ENERJİ SİSTEMİNİNHAYATA GEÇİRİLMESİHAYATA GEÇİRİLMESİ

Birincil enerji kaynakları kullanılarak hidrojen Birincil enerji kaynakları kullanılarak hidrojen üretilip bunun gereksinim duyulan yerlere üretilip bunun gereksinim duyulan yerlere iletilerek çeşitli yöntemlerle enerjiye iletilerek çeşitli yöntemlerle enerjiye çevrilmesine çevrilmesine hidrojen enerji sistemihidrojen enerji sistemi denir.denir.

Hidrojen enerji sistemi şu kısımlardan oluşur:Hidrojen enerji sistemi şu kısımlardan oluşur:1.Hidrojen Üretimi1.Hidrojen Üretimi2.Depolama ve İletim 2.Depolama ve İletim 3.Enerji Çevrimi3.Enerji Çevrimi

Page 12: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HİDROJENİN ÜRETİMİHİDROJENİN ÜRETİMİ

1.1.Foto biyolojik hidrojen üretimiFoto biyolojik hidrojen üretimi2.2.Foto elektrokimyasal hidrojen üretimiFoto elektrokimyasal hidrojen üretimi3.3.Termokimyasal hidrojen üretimiTermokimyasal hidrojen üretimi4.4.ElektrolizElektroliz5.5.Buhar yapılandırması ile üretimBuhar yapılandırması ile üretim

Page 13: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Fotobiyolojik Hidrojen ÜretimiFotobiyolojik Hidrojen ÜretimiBakteriler ve yeşil yosunlar,klorofil aracılığı ile güneş Bakteriler ve yeşil yosunlar,klorofil aracılığı ile güneş ışığını absorbe eder ve enzimler sayesinde hidrojenin ışığını absorbe eder ve enzimler sayesinde hidrojenin ayrılmasını sağlar.ayrılmasını sağlar.

Foto elektrokimyasal Hidrojen ÜretimiFoto elektrokimyasal Hidrojen ÜretimiFoto elektrokimyasal işlem,optik enerjinin kimyasal Foto elektrokimyasal işlem,optik enerjinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesi için bir foto elektrokimyasal enerjiye dönüştürülmesi için bir foto elektrokimyasal pil ve yarı iletken elektrotlar kullanılır.pil ve yarı iletken elektrotlar kullanılır.Foto elektrokimyasal sistemin iki tipi vardır:yarı iletken Foto elektrokimyasal sistemin iki tipi vardır:yarı iletken kullanımı ve erimiş metal karışımlarının kullanımı…kullanımı ve erimiş metal karışımlarının kullanımı…Birinci tipte;yarı iletken hem enerji absorbe etmek Birinci tipte;yarı iletken hem enerji absorbe etmek hem de bir elektrot gibi davranacak şekilde kullanılır.hem de bir elektrot gibi davranacak şekilde kullanılır.İkinci tipte;erimiş metal karışımı katalizör olarak İkinci tipte;erimiş metal karışımı katalizör olarak kullanılır.kullanılır.

Page 14: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Termokimyasal Yöntemle ÜretimTermokimyasal Yöntemle ÜretimÇeşitli termokimyasal hidrojen üretim Çeşitli termokimyasal hidrojen üretim teknolojisi vardır.Bu teknolojiler:teknolojisi vardır.Bu teknolojiler:Kömür,şehir katı atıkları ve bioKömür,şehir katı atıkları ve bio--kütlenin kütlenin ısısından yararlanarak hidrojen içeren çeşitli ısısından yararlanarak hidrojen içeren çeşitli gazlar üretmekgazlar üretmekSuyun doğrudan oksijen ve hidrojene Suyun doğrudan oksijen ve hidrojene ayrıştırılmasını sağlayan kapalı çevrimli ayrıştırılmasını sağlayan kapalı çevrimli termokimyasal yöntemtermokimyasal yöntemİşlem iki aşamada gerçekleşir:ilk aşamada elde İşlem iki aşamada gerçekleşir:ilk aşamada elde edilen bileşikler ikinci aşamada ayrıştırılır.edilen bileşikler ikinci aşamada ayrıştırılır.HH

22

O + x O + x →→ XO + HXO + H 22

XO + ısı XO + ısı →→

X + ½ OX + ½ O 22

Page 15: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Elektrolizle Hidrojen ÜretimiElektrolizle Hidrojen ÜretimiElektroliz;elektrik enerjisi(hidroliz,rüzgar,Elektroliz;elektrik enerjisi(hidroliz,rüzgar,jeotermal,güneş ya da nükleer enerji ile jeotermal,güneş ya da nükleer enerji ile üretilen) ile sudan hidrojen üretilmesinde üretilen) ile sudan hidrojen üretilmesinde kullanılır.kullanılır.Suyun elektrolizi,elektrotlar aracılığıyla sudan Suyun elektrolizi,elektrotlar aracılığıyla sudan doğru akım elektriğinin geçirilmesiyle yapılır.doğru akım elektriğinin geçirilmesiyle yapılır.Kullanılan elektrot malzemeleri çok az bakıma Kullanılan elektrot malzemeleri çok az bakıma ihtiyaç duyarlar yirmi beş yıldan fazla ömürleri ihtiyaç duyarlar yirmi beş yıldan fazla ömürleri vardır.Bu nedenle hidrojen üretmek için güneş vardır.Bu nedenle hidrojen üretmek için güneş enerjisi ve rüzgar jeneratörleri şehirden uzak enerjisi ve rüzgar jeneratörleri şehirden uzak yerlere uyarlanması mümkündür.yerlere uyarlanması mümkündür.

Page 16: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Buhar Yapılandırması ile ÜretimBuhar Yapılandırması ile ÜretimHidrojen üretim yöntemlerinden biri olan Hidrojen üretim yöntemlerinden biri olan yeniden yapılandırma için üç değişik yöntem yeniden yapılandırma için üç değişik yöntem uygulanabilir:uygulanabilir:1.Katalitik buhar yapılandırma1.Katalitik buhar yapılandırma2.Non2.Non--katalitik kısmi oksidasyon katalitik kısmi oksidasyon 3.Katalitik kısmi oksidasyon3.Katalitik kısmi oksidasyonYapılandırma sistemlerinin verimi önemli oranda Yapılandırma sistemlerinin verimi önemli oranda sistemin işletme sıcaklığına ve basıncına sistemin işletme sıcaklığına ve basıncına bağlıdır.bağlıdır.Yapılandırma sisteminin sıcaklığı da kullanılacak Yapılandırma sisteminin sıcaklığı da kullanılacak olan yakıtın cinsine bağlıdır.olan yakıtın cinsine bağlıdır.

Page 17: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Katalitik Buhar YapılandırmasıKatalitik Buhar YapılandırmasıHidrokarbon yakıtların buhar yapılandırması yolu ile Hidrokarbon yakıtların buhar yapılandırması yolu ile hidrojen ve bileşikleri üretimi kullanılan en eski ve en hidrojen ve bileşikleri üretimi kullanılan en eski ve en çok uygulanmış yöntemdir.çok uygulanmış yöntemdir.

Kısmi Oksidasyon ile YapılandırmaKısmi Oksidasyon ile YapılandırmaKatalizörsüz bir işlemdir.Reaksiyon için gerekli ısı Katalizörsüz bir işlemdir.Reaksiyon için gerekli ısı yakıtın bir kısmının oksidasyonu ile sağlanır.yakıtın bir kısmının oksidasyonu ile sağlanır.Bu yapılandırma işlemi katalizör olmadığı için avantajlı Bu yapılandırma işlemi katalizör olmadığı için avantajlı olsa da;katalizörlü yapılandırma işlemlerine nazaran olsa da;katalizörlü yapılandırma işlemlerine nazaran yüksek sıcaklıklarda(1100yüksek sıcaklıklarda(1100--1500 C)çalıştırılmaya 1500 C)çalıştırılmaya ihtiyaç duyar.ihtiyaç duyar.

Page 18: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Ototermal YapılandırmaOtotermal Yapılandırma

Ototermal yapılandırma Ototermal yapılandırma teknolojisi,buhar teknolojisi,buhar yapılandırma yapılandırma teknolojisinin katalizör teknolojisinin katalizör kısmı ile kısmi kısmı ile kısmi oksidasyon oksidasyon teknolojisinin teknolojisinin oksidasyon bölümünün oksidasyon bölümünün bir arada kullanılması bir arada kullanılması sonucu geliştirilmiştir.sonucu geliştirilmiştir.

Ototermal yapılandırma Ototermal yapılandırma işleminde sıcaklık kısmi işleminde sıcaklık kısmi oksidasyona göre oksidasyona göre düşük,fakat katalitik düşük,fakat katalitik yapılandırmaya göre ise yapılandırmaya göre ise yüksek durumdadır.yüksek durumdadır.

Bütün bu yapılandırma Bütün bu yapılandırma teknikleri hemen hemen teknikleri hemen hemen aynı düzenek ve aşamalara aynı düzenek ve aşamalara sahiptir.Bu yöntemleri sahiptir.Bu yöntemleri birbirinden ayıran temel birbirinden ayıran temel farklılık endotermik farklılık endotermik reaksiyonlar için gerekli olan reaksiyonlar için gerekli olan ısıyı sağlama teknikleridir.ısıyı sağlama teknikleridir.

Yeniden yapılandırma Yeniden yapılandırma sisteminin sisteminin dezavantajı;üretilen dezavantajı;üretilen ürünlerin birbirinden ürünlerin birbirinden ayrılmasının zorluğundan ayrılmasının zorluğundan dolayı hidrojen saflığının dolayı hidrojen saflığının düşük olması ve yüksek düşük olması ve yüksek sıcaklıklara ihtiyaç sıcaklıklara ihtiyaç duyulmasıdır.duyulmasıdır.

Page 19: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HİDROJENİN DEPOLANMASI VE İLETİMHİDROJENİN DEPOLANMASI VE İLETİM

Depolanabilirliği hidrojenin önemli Depolanabilirliği hidrojenin önemli özelliklerinden biridir.özelliklerinden biridir.Bu günün depolama yöntemleri çok pahalıdır ve Bu günün depolama yöntemleri çok pahalıdır ve çeşitli uygulamaların gereksinimlerini çeşitli uygulamaların gereksinimlerini karşılamamaktadır.karşılamamaktadır.Depolama konusunda amaç;ağırlık ve hacimsel Depolama konusunda amaç;ağırlık ve hacimsel olarak depolama yoğunluğu açısından benzinle olarak depolama yoğunluğu açısından benzinle karşılaştırılabilir teknolojilerin üretilmesidir.karşılaştırılabilir teknolojilerin üretilmesidir.

Page 20: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Ekonomik ve pratik hidrojen depolama sistemi:Ekonomik ve pratik hidrojen depolama sistemi:KapasiteyeKapasiteyeDepo malzemelerinin yapısal bileşenlerineDepo malzemelerinin yapısal bileşenlerineToplam maliyeteToplam maliyeteHidrojenin emniyetli kullanımı için gerekli olan basınç Hidrojenin emniyetli kullanımı için gerekli olan basınç ve sıcaklık şartlarına bağlıdır.ve sıcaklık şartlarına bağlıdır.

Hidrojen depolama sistemleri:Hidrojen depolama sistemleri:SSııkkışışttıırrıılmlmışış gazgazSSııvvıı hidrojenhidrojenHidrokarbonHidrokarbonHidrHidrüürrCam kCam küüreler reler MaMağğaralararalar

Page 21: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Sıkıştırılmış GazSıkıştırılmış GazHidrojen konusunda en bilinen depolama Hidrojen konusunda en bilinen depolama yöntemi,gaz olarak basınçlı tanklarda yöntemi,gaz olarak basınçlı tanklarda depolamaktır.Hidrojen günümüzde genellikle depolamaktır.Hidrojen günümüzde genellikle 50 litrelik silindirik depolarda 20050 litrelik silindirik depolarda 200--250 250 barlık basınç altında depolanmaktadır. barlık basınç altında depolanmaktadır. Ancak hidrojen çok hafif olduğundanAncak hidrojen çok hafif olduğundandolayı hacimsel enerji yoğunluğu çok düşükdolayı hacimsel enerji yoğunluğu çok düşüktür.Bunun dışında,yüksek basınç tanklarıtür.Bunun dışında,yüksek basınç tanklarıçok ağır olmaktadır.Bu da hidrojenden çok ağır olmaktadır.Bu da hidrojenden alınacak verimi düşürür.alınacak verimi düşürür.

Page 22: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Sıvı HidrojenSıvı HidrojenHidrojen petrole göre 4 kat fazla hacim Hidrojen petrole göre 4 kat fazla hacim kapladığından dolayı,bu hacmi küçültmek için kapladığından dolayı,bu hacmi küçültmek için hidrojeni sıvı halde depolamak gerekir.hidrojeni sıvı halde depolamak gerekir.Sıvı halde depolamak için;yüksek basınç ve Sıvı halde depolamak için;yüksek basınç ve soğutma sistemine ihtiyaç vardır.soğutma sistemine ihtiyaç vardır.Bu orta ve küçük ölçekte depolamak için en çok Bu orta ve küçük ölçekte depolamak için en çok kullanılan yöntemdir.Ancak büyük miktarlar için kullanılan yöntemdir.Ancak büyük miktarlar için oldukça pahalıdır.oldukça pahalıdır.Sıvı hidrojen büyük tanklarda depolanmışsa Sıvı hidrojen büyük tanklarda depolanmışsa günlük %0.06’sı küçük tanklarda depolanmışsa günlük %0.06’sı küçük tanklarda depolanmışsa günlük %3’ü buharlaşarak kaybolmaktadır.günlük %3’ü buharlaşarak kaybolmaktadır.

Page 23: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HidrokarbonlarHidrokarbonlarMetanol veya etanol gibi hidrokarbonlu Metanol veya etanol gibi hidrokarbonlu yakıtlar,saf sıvı hidrojenden daha fazla hidrojen yakıtlar,saf sıvı hidrojenden daha fazla hidrojen içerirler.içerirler.Yüksek sıcaklıkta su buharı kullanılarak Yüksek sıcaklıkta su buharı kullanılarak hidrokarbonlardan hidrojen ayrıştırılabilir.hidrokarbonlardan hidrojen ayrıştırılabilir.Hidrokarbonlu yakıtlar,hidrojenli araçlar için Hidrokarbonlu yakıtlar,hidrojenli araçlar için daha iyi bir alternatif sunarlar. daha iyi bir alternatif sunarlar. Örneğin metanol kullanımı ile ağır hidrojen Örneğin metanol kullanımı ile ağır hidrojen tanklarına gerek kalmayacaktır. Normal şartlar tanklarına gerek kalmayacaktır. Normal şartlar altında sıvı olarak bulunması sebebiyle altında sıvı olarak bulunması sebebiyle kullanılan arabalar üzerinde fazla bir değişiklik kullanılan arabalar üzerinde fazla bir değişiklik yapılmayacaktır.yapılmayacaktır.

Page 24: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HidrürlerHidrürlerHidrojen kimyasal olarak metallerde, Hidrojen kimyasal olarak metallerde, alaşımlarda ve ara metallerde hidrür olarak alaşımlarda ve ara metallerde hidrür olarak depolanabilmektedir.depolanabilmektedir.Metal hidrürlerin çok ağır olması,belli bir Metal hidrürlerin çok ağır olması,belli bir doldurmadoldurma--boşaltma kapasitelerinin olması ve boşaltma kapasitelerinin olması ve nadir bulunan elementlerden oluşmaları eksi nadir bulunan elementlerden oluşmaları eksi yanlarıdır.yanlarıdır.Çözelti halindeki sodyum bor Çözelti halindeki sodyum bor hidrür,aşağıdaki reaksiyona göre hidrojeni hidrür,aşağıdaki reaksiyona göre hidrojeni vererek sodyum metaborata dönüşür :vererek sodyum metaborata dönüşür :

NaBHNaBH44

+ 2H+ 2H22

O → 4HO → 4H22

+ NaBO+ NaBO22

Page 25: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Sodyum bor hidrürde hidrojen depolamanın en önemli Sodyum bor hidrürde hidrojen depolamanın en önemli üstünlüğü depolanan hidrojenin oda sıcaklığında geri üstünlüğü depolanan hidrojenin oda sıcaklığında geri alınabilmesi ve geri alımı katalizör yardımı ile kolaylıkla alınabilmesi ve geri alımı katalizör yardımı ile kolaylıkla kontrol edilebilmesidir. Sodyum bor hidrür ün hidrojen kontrol edilebilmesidir. Sodyum bor hidrür ün hidrojen amaçlı kullanımında en önemli sorun, oluşan metaboratın amaçlı kullanımında en önemli sorun, oluşan metaboratın tekrar NaBHtekrar NaBH4 4 e dönüştürülmesidir. e dönüştürülmesidir.

Hidrojen depolamada sodyum bor hidrür kullanmanın Hidrojen depolamada sodyum bor hidrür kullanmanın diğer bir avantajı, hidrojenenin patlayıcılık riskinin diğer bir avantajı, hidrojenenin patlayıcılık riskinin azaltılmasıdır. Sodyumazaltılmasıdır. Sodyum bor hidrür,bor hidrür, belli koşullarda belli koşullarda yanmayan, ancak istendiğinde hidrojeni açığa çıkartan bir yanmayan, ancak istendiğinde hidrojeni açığa çıkartan bir özelliğe sahiptir. özelliğe sahiptir.

Enerji depolamada hidrojenin alternatif olabilmesi pek Enerji depolamada hidrojenin alternatif olabilmesi pek mümkün değildir. Çünkü bor hidrür içerisinde ağırlıkça mümkün değildir. Çünkü bor hidrür içerisinde ağırlıkça %20 hidrojen olduğu hesap edilirse 1300 kg bor hidrür %20 hidrojen olduğu hesap edilirse 1300 kg bor hidrür kullanarak bir saat boyunca 5000 watt güç elde etmiş kullanarak bir saat boyunca 5000 watt güç elde etmiş olacağız ki bu da pratikte kaldırılması mümkün olmayan olacağız ki bu da pratikte kaldırılması mümkün olmayan yükleri getirecektir.yükleri getirecektir.

Page 26: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Karbon NanotüplerKarbon NanotüplerHidrojen fiziksel olarak karbon nanotüplerde de Hidrojen fiziksel olarak karbon nanotüplerde de depolanabilmektedir.depolanabilmektedir.Karbon,yüksek oranda gözenekli çok küçük parçalar Karbon,yüksek oranda gözenekli çok küçük parçalar haline getirilebilmesi ve karbon atomları ve gaz haline getirilebilmesi ve karbon atomları ve gaz molekülleri arasında oluşan çekim kuvveti nedeniyle molekülleri arasında oluşan çekim kuvveti nedeniyle gaz depolamaya en elverişli maddelerden biridir.gaz depolamaya en elverişli maddelerden biridir.Karbon nanotüpler, grafit tabakaların tüp şekline Karbon nanotüpler, grafit tabakaların tüp şekline dönüşmüş halidir.dönüşmüş halidir.Nanotüplerin en büyük Nanotüplerin en büyük dezavantajı maliyetlerinin dezavantajı maliyetlerinin oldukça yüksek olmasıdır.oldukça yüksek olmasıdır.Nanotüplerdeki absorbe Nanotüplerdeki absorbe işlemi, fiziksel bir olaydır.işlemi, fiziksel bir olaydır.

Page 27: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Cam KürelerCam KürelerCam kürelere yüksek basınç ve sıcaklık altında hidrojen Cam kürelere yüksek basınç ve sıcaklık altında hidrojen depolanmaktadır. Yüksek sıcaklık sonucunda hidrojen depolanmaktadır. Yüksek sıcaklık sonucunda hidrojen atomları camlara girer. Camlar soğutulunca da içeride atomları camlara girer. Camlar soğutulunca da içeride hapsolur. Depolanan hidrojen camların ısıtılması veya hapsolur. Depolanan hidrojen camların ısıtılması veya kırılması yoluyla tekrar geri alınabilir.kırılması yoluyla tekrar geri alınabilir.

Mağaralarda Depolama Mağaralarda Depolama Bütün bu yöntemlerin dışında hidrojen gazını depolamanın Bütün bu yöntemlerin dışında hidrojen gazını depolamanın en ucuz yöntemi,doğalgaza benzer şekilde,yeraltında en ucuz yöntemi,doğalgaza benzer şekilde,yeraltında tükenmiş petrol veya doğal gaz rezervuarlarında tükenmiş petrol veya doğal gaz rezervuarlarında depolamaktır.depolamaktır.Diğer depolama şekli ise, hidrojeni maden ocaklarındaki Diğer depolama şekli ise, hidrojeni maden ocaklarındaki mağaralarda saklamaktır. Ancak bu şekilde saklanan mağaralarda saklamaktır. Ancak bu şekilde saklanan hidrojenin yılda %1hidrojenin yılda %1--3 ü arası , sızıntı nedeniyle 3 ü arası , sızıntı nedeniyle kaybolmaktadır.kaybolmaktadır.

Page 28: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Enerji ÇevrimiEnerji Çevrimi

――

Yakma: Hidrojen benzin ve doğalgaz gibi Yakma: Hidrojen benzin ve doğalgaz gibi yakılabilir. Bu yakıtlara üstünlüğü emisyonlarının yakılabilir. Bu yakıtlara üstünlüğü emisyonlarının azlığıdır. Karbondioksit çıkmaz,çok az miktarda azlığıdır. Karbondioksit çıkmaz,çok az miktarda NOx çıkar.NOx çıkar.

――

Yakıt Pili: Elektrolizin tersidir. Hidrojen ve havadaki Yakıt Pili: Elektrolizin tersidir. Hidrojen ve havadaki oksijen birleştirilerek elektrik akımı elde edilir. oksijen birleştirilerek elektrik akımı elde edilir. Özellikle otomobiller olmak üzere bütün Özellikle otomobiller olmak üzere bütün uygulamalarda tercih edilen yöntemdir. Hidrojeni uygulamalarda tercih edilen yöntemdir. Hidrojeni yakmaya göre daha verimlidir. Çevreye zararlı hiç yakmaya göre daha verimlidir. Çevreye zararlı hiç emisyonu yoktur. emisyonu yoktur.

Page 29: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Kullanımı ve Karşılaşılan ProblemlerKullanımı ve Karşılaşılan ProblemlerKazanlar ; hidrojen kazanları elektrik üretiminde, endüstri Kazanlar ; hidrojen kazanları elektrik üretiminde, endüstri ve evlerin ısıtılması için kullanılabilir.ve evlerin ısıtılması için kullanılabilir.Ocaklar ve fırınlar ; lpg ve doğalgaz ocakları Ocaklar ve fırınlar ; lpg ve doğalgaz ocakları modifikasyonlar ile hidrojenle çalışacak şekilde modifikasyonlar ile hidrojenle çalışacak şekilde dönüştürülebilir.dönüştürülebilir.Ulaşım ; içten yanmalı pistonlu ve gaz türbinli motorlar Ulaşım ; içten yanmalı pistonlu ve gaz türbinli motorlar ulaşım araçlarında hakim olan güç kaynaklarıdır. ulaşım araçlarında hakim olan güç kaynaklarıdır. Alternatif yakıt arayışının temel sebebi olan , çevre Alternatif yakıt arayışının temel sebebi olan , çevre kirliliği ve petrol rezervlerinin azalmasında en çok kirliliği ve petrol rezervlerinin azalmasında en çok etkilenecek alanda ulaşım alanıdır. Bu sebeple ,hidrojenin etkilenecek alanda ulaşım alanıdır. Bu sebeple ,hidrojenin üzerinde en çok araştırma ve geliştirme çalışmalarının üzerinde en çok araştırma ve geliştirme çalışmalarının yapıldığı alan ulaşımdır. yapıldığı alan ulaşımdır. Hidrojenin hava ulaşımında kullanılması konusunda Hidrojenin hava ulaşımında kullanılması konusunda yapılan araştırmalar sonucunda pek çok avantajlara yapılan araştırmalar sonucunda pek çok avantajlara sahip olduğu tespit edilmiştir. Kalkış esnasında bir uçak sahip olduğu tespit edilmiştir. Kalkış esnasında bir uçak kendi ağırlığı, yükün ağırlığı ve gideceği yer için ihtiyaç kendi ağırlığı, yükün ağırlığı ve gideceği yer için ihtiyaç duyacağı yakıtın ağırlığını kaldırması duyacağı yakıtın ağırlığını kaldırması gerekmektedir.hidrojen birim ağırlıkta jet yakıtına göre gerekmektedir.hidrojen birim ağırlıkta jet yakıtına göre 2.5 kat daha fazla enerji içermektedir. Bu bir uçak için 2.5 kat daha fazla enerji içermektedir. Bu bir uçak için daha hafif yakıt yükü olarak açıklanabilir. daha hafif yakıt yükü olarak açıklanabilir.

Page 30: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HİDROJEN YAKITLI ARABAHİDROJEN YAKITLI ARABA

Geçtiğimiz 15Geçtiğimiz 15--20 yılda hidrojen üzerine artan20 yılda hidrojen üzerine artançalışmalar standart otomobillerin dönüştürülmesi çalışmalar standart otomobillerin dönüştürülmesi içindir. Bu konuda gerçekleştirilen projelerin içindir. Bu konuda gerçekleştirilen projelerin tümünde iki ana unsur bulunmaktadır. Bunlar:tümünde iki ana unsur bulunmaktadır. Bunlar:

İçten yanmalı motorların(İYM) hidrojenle İçten yanmalı motorların(İYM) hidrojenle çalışacak şekilde dönüştürülmesiçalışacak şekilde dönüştürülmesi

Araç üzerindeAraç üzerindehidrojenin hidrojenin depolanması içindepolanması içinteknolojilerin teknolojilerin geliştirilmesi.geliştirilmesi.

Page 31: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

İİYM de pistonlu motorlarla çalıştırılan taşıtlarınYM de pistonlu motorlarla çalıştırılan taşıtlarınbüyük bir kısmı benzin ve mazot gibi sıvı yakıtlarıbüyük bir kısmı benzin ve mazot gibi sıvı yakıtlarıkullanmaktadır. Bunların yanında çok küçük bir kullanmaktadır. Bunların yanında çok küçük bir oranda olsa da LPG, propan, doğalgaz gibioranda olsa da LPG, propan, doğalgaz gibiyakıtlarla da çalışan taşıtlar vardır. Bütan, propan yakıtlarla da çalışan taşıtlar vardır. Bütan, propan ve doğal gaz için kullanılan mühendislik prensipleri ve doğal gaz için kullanılan mühendislik prensipleri hidrojen kullanımı içinde uygulanabilir. Ancak hidrojen kullanımı içinde uygulanabilir. Ancak bugünün donanımı, yakıtbugünün donanımı, yakıt--hava karışım hava karışım oranlarındaki farklılık sebebi ile değişiklik oranlarındaki farklılık sebebi ile değişiklik yapılmaksızın doğrudan hidrojen sistemine yapılmaksızın doğrudan hidrojen sistemine aktarılmaz. Bu yüzden hidrojen için özel tasarımlaraktarılmaz. Bu yüzden hidrojen için özel tasarımlaryapılması gerekmektedir. İçten yanmalı motorlardayapılması gerekmektedir. İçten yanmalı motorlardahidrojeni kullanmanın diğer yöntemi de motorların çift hidrojeni kullanmanın diğer yöntemi de motorların çift yakıtlı olarak çalıştırılmasıdır.yakıtlı olarak çalıştırılmasıdır.

Page 32: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

İİçten yanmalı motorlarda hidrojen kullanımında çten yanmalı motorlarda hidrojen kullanımında karşılaşılan problemler :karşılaşılan problemler :

1. Geri yanma problemi 1. Geri yanma problemi 2. Erken tutuşma problemi2. Erken tutuşma problemi

Geri yanma problemi : Geri yanma , yanma Geri yanma problemi : Geri yanma , yanma odasına gönderilen yakıtodasına gönderilen yakıt--hava karışımının hava karışımının emme tamamlanmadan çeşitli etkenlerle emme tamamlanmadan çeşitli etkenlerle tutuşması sonucu motorun emme tutuşması sonucu motorun emme manifoldundan geriye doğru evin ilerlemesidir.manifoldundan geriye doğru evin ilerlemesidir.Erken tutuşma problemi : yanma odası içinde Erken tutuşma problemi : yanma odası içinde karışımın hidrojenin tutuşma enerjisinin düşük karışımın hidrojenin tutuşma enerjisinin düşük olması sebebiyle bujide ateşleme olmadan önce olması sebebiyle bujide ateşleme olmadan önce tutuşmasıdır.tutuşmasıdır.

Page 33: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Geri yanma ve erken Geri yanma ve erken tutuşmanın sebepleri tutuşmanın sebepleri şunlardır :şunlardır :

1.1.

Yanma odasındaki sıcak Yanma odasındaki sıcak noktalarnoktalar

2.2.

Sıcak egzoz gazları ile Sıcak egzoz gazları ile karışımın temas etmesikarışımın temas etmesi

3.3.

Yanmakta olan gazlarla Yanmakta olan gazlarla yeni karışımın temasıyeni karışımın teması

4.4.

Sıcak partiküllerin erken Sıcak partiküllerin erken tutuşmayı başlatmasıtutuşmayı başlatması

Geri yanma ve erken Geri yanma ve erken tutuşmanın önlenebilmesi tutuşmanın önlenebilmesi için :için :

1.Yanma odasının sıcaklığının 1.Yanma odasının sıcaklığının düşürülmesidüşürülmesi

――

Karışımın fakirleştirilmesi Karışımın fakirleştirilmesi ――

Egzoz gazlarının Egzoz gazlarının resirkülasyonu resirkülasyonu

――

Emme manifolduna veya Emme manifolduna veya yanma odasına su yanma odasına su püskürtülmesi püskürtülmesi

――

Supap bindirme süresinin Supap bindirme süresinin azaltılmasıazaltılması

――

Giriş havasının sıvı hidrojen Giriş havasının sıvı hidrojen kullanımı ile soğutulması kullanımı ile soğutulması

2.Doğrudan enjeksiyon 2.Doğrudan enjeksiyon sistemlerinin kullanılması sistemlerinin kullanılması

Page 34: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Hidrojenin içten yanmalı motorlarda Hidrojenin içten yanmalı motorlarda kullanılmasında bir diğer problemde yanma kullanılmasında bir diğer problemde yanma ürünü olan ve soğutma için püskürtülen ürünü olan ve soğutma için püskürtülen suyun yağı kirletmesidir. Yağdaki bu kirlenme suyun yağı kirletmesidir. Yağdaki bu kirlenme yağlayıcılık özelliğinin azalmasına sebep olur yağlayıcılık özelliğinin azalmasına sebep olur ve motorun çalışması açısından potansiyel bir ve motorun çalışması açısından potansiyel bir tehlikedir. Genellikle yağ ile suyu ayırmada tehlikedir. Genellikle yağ ile suyu ayırmada kullanılan yöntem yağın suyun kaynama kullanılan yöntem yağın suyun kaynama noktasına kadar ısıtılmasıdır.noktasına kadar ısıtılmasıdır.

Page 35: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HİDROJEN ENERJİSİ VE TÜRKİYEHİDROJEN ENERJİSİ VE TÜRKİYE2020--22 Kasım 1996 tarihlerinde Viyana da yapılan 16. 22 Kasım 1996 tarihlerinde Viyana da yapılan 16. Birleşmiş Milletler Endüstriyel Kalkınma Kurulu Birleşmiş Milletler Endüstriyel Kalkınma Kurulu toplantısında , ülkemizde Uluslararası Hidrojen Enerjisi toplantısında , ülkemizde Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi(ICHET) kurulması kararı Teknolojileri Merkezi(ICHET) kurulması kararı alınmıştır. alınmıştır. ICHET in tasarlanan amacı, gelişmiş ve gelişmekte ICHET in tasarlanan amacı, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler arasında hidrojen teknolojileri köprüsünü olan ülkeler arasında hidrojen teknolojileri köprüsünü oluşturmak, hidrojen teknolojilerinin geliştirilmesin oluşturmak, hidrojen teknolojilerinin geliştirilmesin sağlamak ve uygulamalı Arsağlamak ve uygulamalı Ar--Ge çalışmalarını Ge çalışmalarını yürütmektir. yürütmektir. ICHET in işlevi ; kısa ve uzun dönemli eğitim vermek , ICHET in işlevi ; kısa ve uzun dönemli eğitim vermek , bilimsel toplantılar düzenlemek danışmanlık hizmetleri bilimsel toplantılar düzenlemek danışmanlık hizmetleri sunmak ve benzeri kuruluşlarla işbirliği oluşturmaktır.sunmak ve benzeri kuruluşlarla işbirliği oluşturmaktır.

Page 36: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Merkezin çalışma konuları ;hidrojen enerjisi Merkezin çalışma konuları ;hidrojen enerjisi politikaları, hidrojen ekonomisi,enerji ve çevre, politikaları, hidrojen ekonomisi,enerji ve çevre, hidrojen üretim teknolojileri, hidrojen depolama hidrojen üretim teknolojileri, hidrojen depolama teknikleri, hidrojen uygulamalarıdır.teknikleri, hidrojen uygulamalarıdır.

TÜBİTAKTÜBİTAK--TTGV Bilim Teknoloji Sanayi TTGV Bilim Teknoloji Sanayi Tartışmaları Platformu tarafından yapılan çalışma Tartışmaları Platformu tarafından yapılan çalışma ile 1998 yılına tamamlanan, Enerji Teknolojileri ile 1998 yılına tamamlanan, Enerji Teknolojileri Politikası Çalışma Grubu Raporun da , hidrojen Politikası Çalışma Grubu Raporun da , hidrojen enerjisinin önemi ve yapılması gerekenler enerjisinin önemi ve yapılması gerekenler sıralanmıştır. Rapor ,Bilim ve Teknoloji Yüksek sıralanmıştır. Rapor ,Bilim ve Teknoloji Yüksek Kurulu tarafından uygun bulunarak, Başbakanlık Kurulu tarafından uygun bulunarak, Başbakanlık kanalı ile Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığın a kanalı ile Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığın a sunulmuştur.sunulmuştur.

Page 37: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Türkiye de hidrojen yakıtı üretiminde Türkiye de hidrojen yakıtı üretiminde kullanılabilecek olası kaynaklar ; hidrolik kullanılabilecek olası kaynaklar ; hidrolik enerji, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, denizenerji, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, deniz--dalga enerjisi, jeotermal enerji ve adım dalga enerjisi, jeotermal enerji ve adım atılması gereken nükleer enerjidir.atılması gereken nükleer enerjidir.Türkiye’nin hidrojen üretimi açısından bir Türkiye’nin hidrojen üretimi açısından bir şansı , uzun bir kıyı şeridi olan Karadeniz in şansı , uzun bir kıyı şeridi olan Karadeniz in tabanında kimyasal biçimde depolanmış tabanında kimyasal biçimde depolanmış hidrojen bulunmasıdır.hidrojen bulunmasıdır.

Page 38: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Hidrojen enerjisine geçmenin Türkiye ye faydaları:Hidrojen enerjisine geçmenin Türkiye ye faydaları:Petrol, doğalgaz ve kömür için sarf ettiğimiz döviz miktarları Petrol, doğalgaz ve kömür için sarf ettiğimiz döviz miktarları giderek düşecek, neticede bütün yakıt ihtiyacımızı kendi giderek düşecek, neticede bütün yakıt ihtiyacımızı kendi birincil enerji kaynaklarımızla sağlamış olacağız. Fosil yakıt birincil enerji kaynaklarımızla sağlamış olacağız. Fosil yakıt ithal etmek mecburiyetinden kurtulacağız.ithal etmek mecburiyetinden kurtulacağız.Hidrojen enerjisi teknolojileri Türkiye ye girecek ,bazılarını Hidrojen enerjisi teknolojileri Türkiye ye girecek ,bazılarını Türk mühendisleri yaratacak ve bu konuda bilgi birikimi Türk mühendisleri yaratacak ve bu konuda bilgi birikimi olacaktır.olacaktır.Yeni iş sahaları açılacak he tarımda hem de sanayi de Yeni iş sahaları açılacak he tarımda hem de sanayi de istihdam yaratılacaktır.istihdam yaratılacaktır.Türkiye ürettiği fazla hidrojeni Avrupa ya satıp döviz Türkiye ürettiği fazla hidrojeni Avrupa ya satıp döviz kazanacaktır .kazanacaktır .Küresel ısınmanın , hava kirliliğinin ve asit yağmurlarının Küresel ısınmanın , hava kirliliğinin ve asit yağmurlarının getirdiği zararlar ortadan kalkacak, Türkiye temiz çevreye getirdiği zararlar ortadan kalkacak, Türkiye temiz çevreye kavuşacaktır. kavuşacaktır. Türkiye KYOTO protokolü kurallarına uymuş olacaktır.Türkiye KYOTO protokolü kurallarına uymuş olacaktır.

Page 39: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Türkiye’nin yapması gerekenler:Türkiye’nin yapması gerekenler:Ülkemiz hidrojen enerjisinden hangi Ülkemiz hidrojen enerjisinden hangi zamanlarda ne şekilde faydalanacağını zamanlarda ne şekilde faydalanacağını planlamalıdır.planlamalıdır.Yakıt pilleri ile ilgili olarak özellikle Yakıt pilleri ile ilgili olarak özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarını yenilenebilir enerji kaynaklarını değerlendirmek üzere bu konulardaki değerlendirmek üzere bu konulardaki teknolojik yenilikleri uygulamak ve geliştirmek teknolojik yenilikleri uygulamak ve geliştirmek için Ariçin Ar-- Ge çalışmaları yapmalıdır. Ge çalışmaları yapmalıdır. Ülkemizdeki enerji ile ilgili ArÜlkemizdeki enerji ile ilgili Ar-- Ge Ge kurumlarının ve otomobil üretici firmalarının kurumlarının ve otomobil üretici firmalarının bu projeleri aktif olarak katılımları bu projeleri aktif olarak katılımları sağlanmalıdır.sağlanmalıdır.

Page 40: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

Hidrojen için gereken elektrik üretiminde birincil Hidrojen için gereken elektrik üretiminde birincil enerji kaynakları olarak özellikle ülkemizde enerji kaynakları olarak özellikle ülkemizde bulunan ve yenilenebilir kaynaklara rağbet bulunan ve yenilenebilir kaynaklara rağbet edilmelidir. Bunların dışında hidroelektrik enerjisi edilmelidir. Bunların dışında hidroelektrik enerjisi gelmektedir.gelmektedir.Rüzgar enerjisi de elektrik üretiminde önemli bir Rüzgar enerjisi de elektrik üretiminde önemli bir potansiyele sahiptir. Ancak rüzgardan elektrik potansiyele sahiptir. Ancak rüzgardan elektrik üretimi düzensiz olduğu için belli bir miktardan üretimi düzensiz olduğu için belli bir miktardan sonra şebeke kullanımına uygun değildir.sonra şebeke kullanımına uygun değildir.Diğer bir düzensiz elektrik enerjisi Diğer bir düzensiz elektrik enerjisi kaynaklarından olan güneş enerjisinden hidrojen kaynaklarından olan güneş enerjisinden hidrojen elde edilmesi ise en önemli potansiyellerden elde edilmesi ise en önemli potansiyellerden birini oluşturmaktadır.birini oluşturmaktadır.

Page 41: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

HİDROJENİN GELECEĞİHİDROJENİN GELECEĞİ

Geleceğe yönelik yapılan programlar hidrojenin üretimi, Geleceğe yönelik yapılan programlar hidrojenin üretimi, depolanması, dağıtımı ve kullanımı olmak üzere dört grupta depolanması, dağıtımı ve kullanımı olmak üzere dört grupta toplanmıştır.toplanmıştır.Üretim alanında amaç; uygun maliyet ve teknolojilerin Üretim alanında amaç; uygun maliyet ve teknolojilerin bulunması ve uygulanmasıdır.bulunması ve uygulanmasıdır.Depolama alanında; karşılaştırılabilir maliyete sahip, güvenilirDepolama alanında; karşılaştırılabilir maliyete sahip, güvenilir, , taşınabilir veya sabit olarak kullanılabilecek, yüksek hacimsel taşınabilir veya sabit olarak kullanılabilecek, yüksek hacimsel ve kütlesel yoğunluğa sahip sistemlerin geliştirilmesidir.ve kütlesel yoğunluğa sahip sistemlerin geliştirilmesidir.Dağıtım alanında; ihtiyaç duyulan yerlere zamanında düşük Dağıtım alanında; ihtiyaç duyulan yerlere zamanında düşük maliyette ve uygun teknolojiler kullanılarak ulaştırılması maliyette ve uygun teknolojiler kullanılarak ulaştırılması amaçlanmaktadır.amaçlanmaktadır.Kullanım alanında; hidrojen diğer yakıtlarla birlikte veya tek Kullanım alanında; hidrojen diğer yakıtlarla birlikte veya tek başına İ.Y.M da kullanılarak kirliliğin azaltılması, petrol başına İ.Y.M da kullanılarak kirliliğin azaltılması, petrol kaynaklarına olan bağlılığı azaltarak emisyonu sıfıra düşürecek kaynaklarına olan bağlılığı azaltarak emisyonu sıfıra düşürecek yakıt pilleri ile taşıtların çalıştırılması, endüstriyel işlemleyakıt pilleri ile taşıtların çalıştırılması, endüstriyel işlemler ve r ve ısıtma gibi kullanım alanlarında uygun teknolojilerin ısıtma gibi kullanım alanlarında uygun teknolojilerin geliştirilmesi ve uygulanmasıdır.geliştirilmesi ve uygulanmasıdır.Tüm bu sorunlar çözüldüğünde hidrojen fosil yakıtların yerini Tüm bu sorunlar çözüldüğünde hidrojen fosil yakıtların yerini alacaktır.alacaktır.

Page 42: GELECEĞİN YAKITI HİDROJEN - w3.balikesir.edu.trw3.balikesir.edu.tr/~hnamli/calisma/p2008-2009/Esra_BASAK_HIDROJEN... · NEDEN HİDROJEN ENERJİSİ ... Birincil enerji kaynakları

BENİ DİNLEDİĞİNİZ BENİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER….İÇİN TEŞEKKÜRLER….

Hazırlayan:Esra BAŞAKHazırlayan:Esra BAŞAKDanışman :Doç. Dr. Hilmi NAMLIDanışman :Doç. Dr. Hilmi NAMLI