Geleceğin Yakıtı: Hidrojen Enerjisi ve Hidrojen Pilleri

Geleceğin Yakıtı: Hidrojen Enerjisi ve Hidrojen Pilleri

İleriyi gören bilim insanları, bir gün fosil kaynaklarının biteceğini düşünerek, yaklaşık 100 yıl önce den alternatif enerji arayışlarına yönelmişlerdir.

1839`da keşfedilmiş, 1932`de üzerinde gelişmeler sağlanmış ve 1952
yılında NASA tarafından uzay çalışmalarında enerji sağlayıcı olarak
kullanılan yakıt pilleri, 1960`lı yıllarda ilk yakıt hücreli traktör
yapımı ile kara ulaşımında kullanıma sunulmuş 1980`li yıllarda yakıt
hücreli tren, 1990`lı yıllarda yakıt hücreli denizaltı ve uçak ile
gelişim göstermiş son yıllarda kara araçlarında ve güç santrallarinde
yaygın araştırma ve uygulaması başarı ile gerçekleştirilmiştir.

Neden hidrojen pilleri ? Çünkü :

*Hidrojen enerjisi ve yakıt pilleri, saf su açığa çıkarken kullanılan
elektronun enerjisidir. Ürettiği atık sadece saf sudur.
*Yenilenebilir bir enerji kaynağıdır, çevreye zarar vermez. Bunun
için, geleceğin çevre dostu enerji teknolojisidir.
*Hidrojenden doğru akım, elektrik enerjisi üreten mekanizmadır.
*Petrol kullanılan araçların jenaratörlerinde verim %15-20 arası olup,
sesli ve kirli bir enerji kaynağıdır. Hidrojen pilinde ise, verim %30-40
arası olup, sessiz ve temiz bir enerji kaynağıdır.

Yakıt pili istasyonları için 20 m² lik bir alan yeterlidir. ( Bu oran
2MW lik bir istasyon için gerekli olan alandır.) Bu durumda elektriğin
tüketicilerin bulunduğu kentlerden uzakta üretilmesine gerek
kalmamaktadır. Böylelikle, iletim hatlarının kısalığından dolayı,
elektrik kaybı minumum seviyede olur.

Çalışma prensibini, kimya bilgisi olmayanlar için en basit bir biçimde
şöyle özetleyebilriz. Yakıt pilinde gerçekleşen dönüşüm, pil ya da
akümülatördeki dönüşüm ile benzerdir.Yakıt pili ile bunlar arasındaki
temel farklılık ise,yakıt pillerinin enerji dönüşümünü yakıt ve
oksitleyici sağlandığı sürece gerçekleştirebilmesidir. Diğerlerinde ise
bu dönüşüm içlerinde depolanmış enerji ile sınırlıdır.

Yakıt pili 3 temel kısımdan meydana gelir.Anot(negatif
elektrot),katot(pozitif elektrot) ve bu iki elektrot arasında kalan
elektrolit(değişim zarı). Yakıt hücresinin içinde basınçlı hidrojen gazı
(H2), negatif yüklü anota doğru pompalanır. Gaz katalizör boyunca
itilir. H2 molekülü katalizöre dokunduğu an, hidrojen iyonu (H+) ve iki
elektrona (e) ayrılır.

Elektron geçişine izin vermeyen elektrolit yalnızca hidrojen iyonunun
geçişine ve katot elektrota ulaşmasına izin verir.Elektron ise harici
bir devreden katoda iletilir. Katotta buraya gönderilen O2 elektrolit
üzerinde gelen hidrojen iyon ve dış devreden gelen elektron reaksiyona
girerek çevrim tamamlanır.Açığa ise emisyon olarak saf su çıkar.Dış
devre üzerindeki elektron hareketi ise elektrik akımını oluşturur.

Saf su açığa çıkar. Çünkü, suyun kimyasal formülü H2O dur, dolayısı ile
Hidrojen ve oksijenin bir araya gelmesi ve çeşitli reaksiyonlardan
geçmesi sonucunda ortaya çıkan atık, saf su olacaktır.

Şu anki teknolojiyle üretilen yakıt pillerinin maliyetini arttıran en
önemli malzeme platinyum olarak açıklanıyor. Günümüzün hidrojen yakıt
piline sahip prototip otomobillerinden Chevrolet Equinox, bu değerli ve
çok pahalı metalden 80 gram taşıyor. Uzmanlara göre 2025 yılına kadar bu
değer 2 grama kadar inecek. GM`in son çalışmalarıyla ortaya çıkan yeni
yakıt pili ise 30 gram platinyumdan yararlanıyor ve bu değerin daha da
düşmesi için çalışmalar hızla devam ediyor.

Geleceğin Yakıtı: Hidrojen Enerjisi ve Hidrojen Pilleri

Yazan: İ. Kaya

Kaynak*

Kaynak**

Kaynak***

Kaynak****

YouTube Kanalımız