HİDROJEN ENERJİSİ
HİDROJEN ENERJİSİ
11 Aralık 2019 ‘da Avrupa Birliği (AB) Komisyonu tarafından yayımlanan Avrupa Yeşil Anlaşması, Avrupa’yı 2050 yılına kadar karbonsuzlaştırılmış bir kıta haline dönüştürmeyi planlamaktadır. Bu doğrultuda; üretim ve tüketim alışkanlıklarının değiştirilmek suretiyle oluşturulmuş bir büyüme stratejisi bu anlaşmanın en temel unsuru olarak değerlendirilmektedir. Yeşil Anlaşma ile gerek AB ve gerekse dünya için temiz ve döngüsel yeni bir ekonomik modele geçişin uluslararası adımlarının somutlaştırıldığını söyleyebiliriz.
İklim krizinin en büyük nedenlerinin; fosil yakıtlar, çarpık kentleşme, ormansızlaşma v.b. olduğu bilim insanları tarafından uzun süreden beri dile getirilmektedir. Bu krizi en azından yavaşlatabilme ve uzun vadede durdurabilmek için Kyoto Protokolü,Paris İklim Sözleşmesi ve Avrupa Yeşil Anlaşması gibi uluslararası anlaşmalar yapılmaktadır. Ancak bu anlaşmaların devletler bazında ne kadar uygulanabildiği ve uygulacağı tartışma konusudur.Paris İklim Sözleşmesinde imzacı olan ABD’nin kendi ülke menfaatini gerekçe göstererek sözleşmeden çekilmesi ülkelerin ortak mücadelesini sekteye uğratmaktadır.
Fosil yakıtlara karşı ciddi bir alternatif oluşturan yenilenebilir enerji kaynakları ve bu kaynaklardan(Güneş,rüzgar,
İnsanlık tarihine baktığımızda, enerji üretiminin odundan kömüre, petrolden doğalgaza doğru bir evrim süreci geçirdiğini görüyoruz. Ama özellikle geçirdiğimiz son yirmi yıl değerlendirildiğinde yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretiminin hızla artmakta olduğu bilinmektedir. Son zamanlarda da sıkça duymaya başladığımız, önemi iyice artan bir başka enerji kaynağı daha var: “Hidrojen Enerjisi”
Bir kaynakta, “Hidrojen, bugün kullanılan sistemler ile maliyet, çevresel etkiler ve kullanım verimliliği açısından karşılaştırıldığında 21. yüzyılın sonunda fosil yakıt sistemlerinin yerini alacak en önemli alternatif enerji taşıyıcısı olarak dikkat çekmektedir. [1]” ifadesi kullanılmıştır. Eğer politik iradeler, karar vericiler bu konuda tüm gelişmelere ve değişimlere açık olursa 21. Yüzyılın ortasına kalmadan hidrojen enerjisi fosil yakıt sistemlerinin yerini almaya aday olarak görünmektedir. Hidrojen enerjisi sudan elde edilebilmekte ve yüksek verimlilikle, çevre üzerinde hiçbir olumsuz etki yaratmadan yararlı bir enerjiye dönüştürülebilmektedir [2]. Değişik yöntemlerle suyun hidrojene ve oksijene ayrıştırılması ile oluşturulan gazlar toplanır, depolanır ve çeşitli yöntemlerle kullanım alanlarına nakledilir. Açığa çıkan oksijen ise genelde kullanım alanına hidrojen ile birlikte nakledildiği gibi atmosfere de bırakılıp, hava kirliliğinin giderilmesi, kirlenmiş göllerin, nehirlerin ve şehir atıklarının temizlenmesi gibi doğa temizliğine yardımcı olur.
Hidrojen enerjisi çok farklı yöntemlerle elde edilebiliyor. Ancak üzerinde durmamız gereken önemli nokta; hidrojen enerjisinin yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilmesidir. Bu noktada ülkemizde de bazı araştırmalar yapılmış ve yapılmaya devam etmektedir. Örneğin, Kilis / 7 Aralık Üniversitesi’nde Güneş Kaynaklı Hidrojen Üretimi ve Depolama Modellemesi yapılmıştır. Bu çalışmada, “Güneşlenme süresi açısından bakıldığında 11,46 saat/gün ile Haziran ayı ortalaması en yüksek olup, Aralık ayı ortalama güneşlenme süresi 4,63 saat/gündür. Panellerden alınacak güce göre, elektrolizde kullanılacak enerji miktarınca hidrojen gazı elde edilir. 25 bar su basıncı altında 60 kW gücünde PEM tipi elektrolizör kullanımı ile saniyede yaklaşık 0,2 gr H2 üretilebilir. 11,5 saat güneşlenme süresince üretilebilecek H2 miktarı 8 bar basınç altında 16 kg olup, 2289 MJ ısıl değere sahiptir. Depolama için Bunlardan ilki karasuları ve kıta sahanlığı ile bu alanların sınırlandırmalarını da kapsayan deniz yetki alanlarıyla ilişkilidir. ise 19 bar basınç altında 129 kg olup 5 m3 depolama tankı gerektirmektedir. Sonuç: Bu çalışma sonucunda PV, elektrolizör ve sistemin toplam ekserji verimleri sırasıyla %18, %77 ve %14 olarak hesaplanmıştır. Sistemin toplam maliyeti yaklaşık olarak 210 000 $’ dır.” sonucuna varılmıştır.(3) Kimya Mühendisliği Dergisi’nin 2009 yılında yayımlanmış 173. Sayısında, Akdeniz Üniversitesi Çevre Mühendisliği’nden bir akademisyenin yapmış olduğu çalışma yer almış ve özellikle depolama üzerinde durulmuştur. Çalışmada, “Hidrojen enerjisi konusunda en önemli kısım elde edilen hidrojenin depolanması ve taşınmasında ortaya çıkmaktadır. Hidrojen uygun nitelikli çelik tanklarda gaz veya sıvı olarak depolanabilir. Ancak gaz olarak depolamada yüksek basınç nedeniyle tank ağırlıkları problem yaratmaktadır. Sıvı şekildeki hidrojen, eşdeğer ağırlıktaki petrolden 3 kat fazla enerji içerir ve eşdeğer enerji içerdiği durumda da 2,7 kat fazla hacim gerektirir. Depolama için yeni teknolojiler geliştirilmiştir ancak maliyet açısından çok yüksek değerlere sahiptir.” İfadeleri kullanılmıştır (4). Aynı dergide hidrojen enerjisi ile ilgili başkaca bilimsel değerlendirmelere yer verilmiştir. Bunlardan biri de “Yenilenebilir Enerji Doğrultusunda Hidrojen” başlıklı çalışmadır. Bu çalışmada özellikle ülkemizde yapılan bazı çalışmalar aktarılmıştır ve bazı örnekler verilmiştir. Bu örneklerin bazıları şöyledir; “Unido – Ichet (Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Teşkilatı – Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi) ve İDO işbirliğiyle başlatılan 5 kW’lik yakıt pili ile çalışan kesintisiz güç kaynağı projesi, Ichet’in 8kW’lık yakıt pili ile çalışan ve 1.5 ton ve üstü yük kaldırma kapasiteli forklift projesi; 15 m2’lik,mutfak, banyo ve yaşam alanından oluşan, hareket ettirilebilir bir konteyner olan, 1 kW’lık rüzgar türbini, 800 W’lık güneş panelleri ve 2 kW’lık yakıt pili ile gereken elektriğin üretildiği gezici hidrojen evi projesi; yakıt pilli yolcu taşıma aracı projesi, Bozcaada hidrojen adası projesidir. Bir diğer proje İstanbul Büyükşehir Belediyesi tarafından başlatılan bir hidrojen yakıt pilli tekne projesidir. (Bu uygulama hayata geçirilmiştir). Sakarya Üniversitesi ve Unido Ichet birlikteliği ile 1.2 kW’lık yakıt pili ile çalışan yakıt pilli hibrit scooter projesi gerçekleştirilmiştir.”
Ülkemizde 2000 yılının başından itibaren akademik düzeyde çalışmalar başlamış ve ilerleyen yıllarda küçük denemeler yapılmıştır. Bu anlamda saygın bilim insanlarının çalışması önem arz etmektedir. Ancak başarı sadece bilimsel temelde yapılan çalışmalarla değil kamu otoritesinin ve özel sektörün işbirliği neticesiyle başarıya ulaşabilir. Yaptığımız mevzuat taramasında, Türk mevzuatında “Hidrojen” kelimesi Enerji Kaynaklarının ve Enerji Kullanımında Verimliliğin Artıtılmasına Dair Yönetmelik, Hidrojen İle Çalışan Motorlu Araçların Tip Onayına İlişkin Yönetmelik ve Hidrojen İle Çalışan Motorlu Araçların Tip onayına İlişkin Yönetmeliğin Uygulama Tedbirleri İle İlgili Tebliğde geçmektedir.. Bu noktada şunu belirtmeliyiz ki; hukuk ve mevzuat tüm sürecin belkemiğidir , günün başı ve günün sonudur. Yapılacak tüm çalışmaların, ister bilimsel ister üretime yönelik çalışmalar olsun, konu hakkında yürürlüğe girecek mevzuat bu çalışmaları ve ortaya çıkan ürünlerin ayakta kalmasını ve doğru uygulanmasını sağlayacaktır. Türk mevzuatında bir an önce hidrojen enerjisi ile ilgili birincil ve ikincil mevzuatın gelecek öngörüsü ile net bir şekilde oluşturulması gerektiği düşünülmektedir.
Yukarıda aktardığımız üzere, dünya enerji tarihine baktığımızda odun bitmeden kömür, kömür bitmeden petrol,doğal gaz ve bunlar bitmeden yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanıyoruz. Alternatif enerji kaynaklarına ulaşmak ve enerji depolamak için yapılan mücadelelerde son sürat devam etmektedir. Bu altenatif kaynaklardan birisi olan ”Hidrojen” sayesinde enerjinin farklı biçimlerde üretilmesi,kullanılabilmesi,
Av. Arsin Demir
Enerji Hukuku Araştırma Enstitüsü Çevre Hukuku Kurulu Başkanı
(1) Aysel Kantürk, Sabriye Pişkin, alternatif enerji taşıyıcısı: Hidrojen ve Yıldız Teknik Üniversitesinde gerçekleştirilen çalışmalar makale
(2) Altan, M., Yörükoğulları, E., (1997), “Hidrojen Zeolit Sisteminin Enerji Teknolojisindeki Önemi”, Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi, Türkiye 7. Enerji Kongresi
(4) Kimya Mühendisliği Dergisi 173. Sayısı