TOYOTA MIRAI : Hidrojenle Çalışan Araba

Evet yanılmadınız, yukarıdaki resimdeki araba, Toyota Mirai, hidrojen ile çalışıyor…

Yeşil Hidrojen ne demek?

Global Pazar Araştırma Şirketi IDTechEx tarafından hazırlanan yeni rapora göre, yeşil hidrojen üretimi için su elektrolizörü pazarının 2033 yılına kadar 120 milyar doların üzerine çıkması beklenmektedir.

Yeşil hidrojen, yenilenebilir enerji kaynaklarıyla çalışan elektrolizörler yoluyla suyun ayrıştırılmasını ifade ediyor. Muadili, doğal gazdan veya kömürden üretilen ancak karbon emisyonları tutulan mavi hidrojendir.

Öte yandan gri hidrojen, doğal gazdan veya metandan, buhar metan reformasyonu kullanılarak, ancak süreçte üretilen sera gazlarını yakalamadan oluşturulur.

Siyah ve kahverengi hidrojen, gazlaştırma işleminde siyah veya kahverengi kömür kullanılarak üretilir.

Bununla birlikte, yeşil ve elektrolitik hidrojen için temel zorluk maliyettir. Yeşil hidrojen, göreceli olarak düşük doğal gaz maliyeti ve hidrojen üretimi için düşük enerji kullanımı nedeniyle genellikle gri, siyah ve hatta mavi hidrojenden daha pahalıdır.

Rusya-Ukrayna savaşı, dünyanın birçok bölgesinde doğal gaz fiyatlarının artmasına neden olarak, özellikle Avrupa'yı gaz ithalatına bağımlılığını azaltmaya yöneltmiştir.

Raporda, "Bu durum, kısa vadede yeşil hidrojen için ekonomik durumda hamle oluştururken, yeşil hidrojenin uzun vadede maliyet rekabetçiliği halen tartışmalıdır" denmiştir.

 "Bugün için yüksek elektrik tüketimi ve maliyeti, yeşil veya elektrolitik hidrojenin yaygın olarak benimsenmesini sınırlamaktadır."

Sermaye maliyetleri

Pazar analistlerine göre, elektrolizör sistemlerinin, öncelikle elektrolizör yığınının kendisi için, sermaye maliyetinde düşüş, aynı zamanda tesis dengesi (trafolar, redresörler, kompresörler, pompalar, vb.) hidrojenin maliyetini düşürecektir.

Raporda, "Üretim kapasitesi arttıkça ve olanaklar daha yüksek otomasyon düzeyleriyle geliştikçe, endüstri yatırım harcamalarının düşmesini beklemektedir. Performansın da önemli bir etkisi mevcuttur. Örneğin, bir sistem ne kadar verimli olursa, enerji tüketimi o kadar düşük olur. Katı oksit elektrolizörler en verimli tiptir ve atık ısı kullanılabilirse daha da geliştirilebilir. Elektrolizör sistemleri için diğer önemli performans ölçümleri, çalışma ömrünü, çıkış basıncını ve saflığı, akım ve güç yoğunluğunu, başlatma sürelerini, dinamik aralığı ve minimum yük seviyelerini içerir.” denmiştir.

Yeşil hidrojenin artması için elektrik fiyatlarının da düşmesi gerekmektedir.

Elektrolizör sermaye maliyeti ve diğer işletme maliyetleri hakkında makul varsayımlar verildiğinde, yaklaşık 0,05 USD/kWh elektrik fiyatında yeşil hidrojenin maliyet açısından gri hidrojenle rekabet etmeye başlayabileceğine inanmaktadırlar.

Belgede, "Güneş enerjisi ve kara rüzgarı için seviyelere göre enerji maliyeti bu fiyat noktasına ulaşmaya başlamaktadır, ancak bu her yerde gerçekleşmeyecektir ve daha fazla maliyet indirimi, yeşil hidrojenin durumunu güçlendirmeye yardımcı olacaktır. Ancak bu durum, değişken güç kaynakları kullanma gereksinimini de vurgulamaktadır. Bu gereksinim de güç kaynağını düzgünleştirmek için ek enerji depolama sistemleri veya operasyonel esneklik sağlayabilen elektrolizör sistemi gerektirmektedir." denmiştir.

Rapor, hali hazırda elektrolizör sistemlerinin sabit durumda çalışmaya daha uygun olduğunu açıklamaktadır. Bu durum özellikle katı oksit ve daha az ölçüde alkali sistemler için geçerlidir. Polimer elektrolit membran (PEM) sistemleri, dinamik çalışma için en uygun sistemlerdir ve sonuç olarak daha gelişmiş ve daha düşük maliyetli alkalin elektrolizöre kıyasla popülerlik kazanmaya başlamaktadır.

Hidrojen gazını doğrudan hücrede ayıran yeni elektrolizör hücre tasarımları yapılmakta…

Dosyada, "Örneğin, Next Hydrogen Solutions tarafından geliştirilmekte olan, gazı doğrudan hücrede ayıran yeni elektrolizör hücre tasarımları, alkalin sistemlerin dinamik çalışabilirliğini geliştirmeye yardımcı olabilir. Kısmi ve değişken yüklerde çalışabilen ve güvenli elektrolizör sistemine sahip olunması, olasılıkla yeşil hidrojenin yaygın başarısının anahtarı olacaktır." denmiştir.

Pazar araştırma şirketleri için, ekonomik olarak rekabetçi yeşil hidrojen üretiminin geliştirilmesinde halen bir takım zorluklar olsa da, bu zorlukların hiçbiri aşılamaz değildir. Yine de uzmanlar, kısa ve orta vadede yeşil hidrojen büyümesinin olasılıkla devlet sübvansiyonlarına ve teşviklerine bağlı kalacağına inanmaktadır.

Raporun sonunda "Nihayetinde, yeşil hidrojen maliyet açısından rekabetçi hale gelebilir ve tamamen ekonomik bakış açısından elektrolitik hidrojen argümanı, elektrolizör sistemleri daha ucuz hale geldikçe, performansları arttıkça ve elektrik maliyeti düştükçe önümüzdeki on yıl içinde daha da güçlenecektir.” ifadesi yer almıştır.

Bu konuda siz okurlarımızı, yeni kaynaklardan bilgilendirmeye devam edeceğiz.