Hidrojen Enerjisi İle Elektrik Üretimi

Son yıllarda artan çevre kirliliği dünyamızı tehdit etmeye başladı. Bu yüzden bir çok ülke yenilenebilir ve içinde karbon bulundurmayan çevreye karbondioksit salınımı yapmıyan elektrik enerjisi üretme yolunu seçmiştir. Bu enerji kaynaklarından biriside hidrojen gazıdır.
Hidrojen gazı evrende en çok bulunan elementtir. Basit ve gaz ağırlığı hafif olduğundan dünyada gaz olarak bulunmaz , hafif olması yüzünden dünyadan yükselerek atmosfere çıkar. Hidrojen gazı bir çok fosil yakıtın içinde (kömür, benzin, doğalgaz) ve suda bulunur. Hidrojen gazı fosil yakıtların içerisinden ısı yolu ile ayrıştırılır.
Şu anda hidrojen ayırmak için daha çok doğalgaz kullanılarak ayrıştırma yapılıyor. Sudan ise elektroliz adı verilen bir yöntem ile sudaki oksijen ve hidrojen birbirinden ayrılır ve bu yöntemlerle elde edilen hidrojen ile yenilenebilir enerji, elektrik enerjisinde kullanılır.

Hidrojen Enerjisinin Verimliliği

Evrendeki tüm maddelerin %80’ini hidrojen oluşturur. Bu gaz renksiz kokusuz ve havadan yaklaşık olarak 15 kat daha hafiftir. Hidrojen gazı dünyada gaz halinde bulunmamasına rağmen birçok maddenin içinde bol miktarda bulunur ve yakıt olarakta diğer enerji kaynaklarına göre çok daha verimlidir. Örneğin benzin ile karşılaştırıldığında yaklaşık 1.5 kat daha verimlidir. 1 kg hidrojen gazı ile elde edilen enerji 2 kg doğalgaz, 3 kg petrol ile elde edilecek enerjiye eşdeğerdir.
Hidrojen enerjisi sadece elektrik üretiminde değil bir çok alanda kullanılmaktadır. Isınmada, yakıt olarak kullanılarak ulaşımdada kullanılır. Hidrojen enerjisi verim olarak üst düzey bir performans sergilemesinden dolayı geleceğin en büyük enerji kaynağı olarak görülmektedir.

Hidrojen Nasıl Elde Edilir

Günümüzde hidrojen çoğunlukla doğalgaz, petrol, kömür ve sudan elde edilmektedir. Hidrojen tamamında ısı ile ayrıştırılır.
*Doğalgazdan Hidrojen Üretimi
Hidrojen üretimi arasında en yaygın, verimli ve ekonomik olan üretim türüdür. Bu aşamalarda doğalgaz çok yüksek ısıda (700-925 oC) yanarak çıkan buhardan elde edilir. Doğalgazdan hidrojen üretimi üç aşamada gerçekleşir;
-Gaz üretim sentezi
-Su-Gaz değişmesi
-Gaz arıtması
Formülü ise;
CH4 + H2O » CO + 3H2 ; CO + H2O » CO2 + H2 ; CO + 3H2 » CH4 + H2O

*Kömürden Hidrojen Üretimi
Kömürden hidrojen üretimi diğer alternatiflere göre biraz daha maliyetlidir. Kömürden hidrojen gazı üretimi aşamasında ; toz haline getirilmiş kömür basınç altında oksijen ve buhar ile parçalanır ve moleküllerine ayrılarak hidrojen gazı üretilir.
*Sudan Hidrojen Üretimi

Hidrojen üretiminde en basit yöntem olarak bilinmektedir. Sudan hidrojen gazı üretimine elektroliz adı verilir. Suya doğru akım uygulanılarak oksijen ve hidrojenlerine ayrıştırılır. Suya 1.23 volt elektrik , elektroliz için yeterlidir. Tepkime yavaş olduğu takdirde uygulanan enerji biraz daha arttırılır.
Su elektrolizine ayrılırken uygunalan aşamalar; elektroliz hücre içine metal yada karbon düz iki çubuk sıvının içerisine batırılır. Doğru akım bu elektrotlara bağlanır, uygulanan akım sıvı içerisinde pozitif elektrottan negatif elektrota doğru hareket eder. Sonuç olarak sudaki pozitif uctan hidrojen negatif uçtanda oksijen çıkış yapar ve bu yöntem ile sudan hidrojen üretimi yapılır.

Hidrojen Enerjisinin Avantajları

-Tüm yenilenebilir enerji kaynakları gibi hidrojen enerjiside çevreye zarar vermez ve temiz bir enerji kaynağıdır.
-Enerji kaynağı oldukça fazladır.
-Kullanım alanı fazladır. İçten yanmalı motorlarda, Gaz türbinlerinde, Ocaklarda kullanılabilir.
-Hidrojen elde etmek için bir çok kaynaktan yararlanılır. Sorunsuz bir enerji kaynağıdır