Hidrojen; Alternatif Yakıt

Bu yazımızda benzine en iyi alternatif yakıt olarak düşünülen, geleceğin enerji kaynağı olan Hidrojenenerjisindenbahsedeceğiz.

Neden farklı bir yakıt?

Çağımızın en büyük tehditlerinden olan küresel ısınma ve fosil yakıt rezervlerinin hızlıca tükenmesi ve bunlara paralel olarak durmak bilmeyen akaryakıt zamları bilim adamlarını mevcut enerji kaynaklarına alternatif olabilecek yakıtları araştırmaya yöneltmiştir. Bu yapılan araştırmalar ise yenilenebilme özelliğine sahip, temiz ve doğada bol miktarda bulunan yeni alternatif enerji kaynaklarının kullanım alanlarının yaygınlaşmasını sağlamıştır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan Hidrojen enerjisi, Güneş enerjisi, Rüzgâr enerjisi, Jeotermal enerji ve Biyoyakıtlar her biri farklı kullanım alanlarında yer edinerek temiz bir gelecek için zemin oluşturmaktadırlar.

Otomobillerde benzin yerine Hidrojen gazının kullanılması fikri ise 1970’li yıllarda dünyaca ünlü bir Türk bilim adamımız tarafından ortaya atılmıştır. Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi’ni (ICHET) kuran Prof. Dr. Nejat VEZİROĞLU, o yıllarda yaşanan “petrol krizi” sonrası Hidrojen enerjisinin kullanımını öne sürmüş ve bunu bir dava bilerek yıllarca mücadele vermiştir. Hidrojen enerjisi denilince akla ilk gelen isim olan Dr. Veziroğlu, bu kaynağın başta otomobiller olmak üzere gemiler, uçaklar, uzay gemileri, keşif balonları,  trenler ve otobüsler gibi taşıtlarda da kullanılabileceği konusunda araştırmalar yapmış ve bu konuda birçok makale yayınlamıştır.

fuelcellani
=Hidrojen Yakıt Pili Çalışma Prensibi=

Hidrojenin motorlarda yakıt olarak kullanılması

Hidrojen, petrol kökenli motor yakıtlarına oranla birçok önemli avantaja sahip bulunmaktadır. Bunlar:

–   Yüksek alev hızı ve tutuşma yeteneği,

–   Düşük ateşleme enerjisi gerektirmesi,

–  Geniş tutuşma ve yanma sınırları,

–  Yüksek ısıl değer ve termik verim,

–   Kirletici egsoz gazı emisyonlarının azlığı,

–  Sahip olduğu yüksek oktan sayısı nedeni ile vuruntuya karşı dirençli olması,

–  Benzin ve dizel ile birlikte çeşitli karışım oranlarında çift yakıtlı motor olarak çalışabilme olanağına sahip olması,

Bunlar gibi avantajlar geçiş döneminde mevcut motorlarda önemli değişiklikler yapılmadan hidrojen kullanımını olanaklı kılacaktır.

fuelcellhydrogencar

=Hidrojenli Yakıt Pili ile Çalışan Araçların Çalışma Prensibi=

hidrojendolumistasyonu

=California eyaletinde bulunan Hidrojen dolum istasyonu =

Neden Hidrojen?

Renksiz, kokusuz, tatsız ve saydam bir yapıya sahip olan hidrojen doğadaki en hafif kimyasal elementtir. Aynı hacimdeki hava ile kıyas edildiğinde gaz halinde bulunan hidrojen yaklaşık 15 kez daha hafiftir. Hidrojenin yakıt olarak kullanılmasında yarar sağlayacak en önemli özelliklerden birisi, hidrojenin çok fakir karışımlardan, çok zengin karışımlara kadar uzanan geniş hava-yakıt karışım oranı aralığı içerisinde tutuşabilir olmasıdır. Hidrojen hava karışımlarını ateşlemek için gerekli minimum enerji miktarı da diğer yakıtlara oranla daha düşüktür.

Hidrojenin depolanmasına ilişkin oluşan problemlerin başında, gaz halindeki hidrojenin kâğıt, kumaş, kauçuk gibi malzemelerden, platin, demir, çelik gibi bazı metallerden difüzyon yolu ile geçebilmesidir.

Bütün bu faktörlerin bütününe birden baktığımız takdirde Hidrojen enerjisinin ülke geleceğimiz adına taşıdığı önemi rahatlıkla görebilmekteyiz. Enerjide dışa bağımlılığın önüne geçilebilmesi adına yerli ve yeni yakıt teknolojileri geliştirmemiz ve bu alanda yapılan çalışmaları desteklememiz gerekmektedir. Unutulmaması gerekir ki yalnızca yasal düzenlemelerle ülkemizin bu teknolojilerde söz hakkı sahibi olması mümkün değildir. Bu nedenle toplumun her kademesinde bulunan bireylerine özelikle iş adamlarına önemli sorumluluklar düşmektedir.

Hidrojen Nedir .?

Hidrojen (Yunanca: ὑδρογόνο ( Ydrogono ) = su yapan; Osmanlıca müvellidülmâ = su yapan), element sembolü H olan, 1 atom sayılı kimyasal elementtir. Standart sıcaklık ve basınç altında renksiz, kokusuz, metalik olmayan, tatsız, oldukça yanıcı ve H2 olarak bulunan bir biatomik gazdır. 1.00794 g/mollük atomik kütlesi ile tüm elementler arasında en hafif elementtir. Periyodik cetvelde sol üst köşede yer alır.

Hidrojen, evrenin kütlesinin %75’ni oluşturan ve evrende en çok bulunan elementtir. Ana hatta bulunan yıldızların çoğunluğu plazma halinde olan hidrojenden oluşur. Elementel hidrojen dünyada az bulunur. Endüstride metan gibi hidrokarbonlardan üretilebildiği gibi, pahalı olsa da suyun elektrolizinden de üretilebilir.

Hidrojenin en yaygın doğal izotopu, nötronsuz protiyumdur. Hidrojen pek çok elementle bileşik verebilir, suda ve pek çok organik molekülde bulunur. Suda çözünen moleküller arasındaki asit-baz tepkimlerinde önemli rol oynar. Schrödinger denkleminin analitik olarak çözülebildiği tek nötral molekül olduğu için, hidrojen atomunun enerji basamakları ve bağ özellikleri kuantum mekaniğinin gelişmesinde önemli rol oynamıştır.

– Hidrojenin Tarihi-

Hidrojen 1500’lü yıllarda keşfedilmiş, 1700’lü yıllarda yanabilme özelliğinin farkına varılmış, evrenin en basit ve en çok bulunan elementi olup, renksiz, kokusuz, havadan 14.4 kez daha hafif ve tamamen zehirsiz bir gazdır.

Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynağıdır. -252.77 °C’da sıvı hale getirilebilir. Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700’ü kadardır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir. 1 kg hidrojen 2.1 kg doğalgaz veya 2.8 kg petrolun sahip olduğu enerjiye sahiptir. Ancak birim enerji başına hacmi yüksektir.

Hidrojen gazını yapay olarak ilk defa T. Von Hohenheim (ayrıca Paracelsus, 1493 – 1521, olarak da bilinir) tarafından güçlü asitlerle metalleri karıştırarak elde etmiştir. Bu kimyasal reaksiyon sonucu elde edilen bu yanıcı gazın yeni bir element olduğunun farkına varamamıştır. 1671 yılında hidrojen Robert Boyle tarafından demir çubuk ve seyreltik asit çözeltilerinin reaksiyonu sonucu üretilerek yeniden keşfedilmiştir. 1766 yılında Henry Cavendish metal asit reaksiyonuyla elde edilen, havada yanan, yandığı zaman su açığa çıkaran hidrojenin ayrı bir element olduğunun farkına varmıştır. Cavendish’in hidrojenle tanışması cıva ve asitlerle yaptığı deneyler zamanında olmuştur. Başlangıçta hidrojenin cıvayı oluşturan birimlerden biri olduğunu, cıvanın asitle reaksiyonundan ortaya çıktığını düşünmüş, buna rağmen hidrojenin pek çok önemli özelliğini gerçekci şekilde tasvir edebilmiştir. 1783’te Antoine Lavoiser Laplace ile Cavendish’in bulduklarını tekrarlarken, yandığı zaman su üreten bu gaza hidrojen adını vermiştir. Hidrojenin ilk kullanım yerlerinden biri balonlar ve daha sonraları zeplinlerdir. Bu amaçlar için hidrojen metalik demir ve sülfürik asidin reaksiyona girmesiyle elde edilmiştir. Hidrojen Hindenburg adlı, havada yanarak yok olan zeplinde kullanılmıştır. Balonlarda daha sonraları oldukça patlayıcı olan hidrojenin yerine inert helyum kullanılmıştır.

kaynak: bilgiustam.com
Reklamlar

Eylül 21, 2011 tarihinde Makine Mühendisliği, Mühendislik, Yenilenebilir Enerji içinde yayınlandı ve , , olarak etiketlendi. Kalıcı bağlantıyı yer imlerinize ekleyin. Yorum yapın.

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s

%d blogcu bunu beğendi: