200 yıl önce ilk içten yanmalı motor hidrojenle çalıştırıldığından beri, hidrojen teknolojisi tüm dünyada insanların dikkatini çekmiştir. Hidrojen teknolojisinin amacı, arabalara, evlere ve diğer çeşitli ticari amaçlara güç sağlamak için kullanılabilecek temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak hidrojen yaratmak ve kullanmaktır.
Hidrojen, sera gazları gibi doğrudan kirletici emisyonları olmayan, hafif ve enerji açısından yoğun bir yakıt olma özelliğiyle benzersizdir. Dünyayı fosil yakıtlara daha az bağımlı hale getirmesi ve aynı zamanda sera gazı emisyonlarını düşürmesi beklendiği için önemlidir.
Yakın gelecekte, hidrojen muhtemelen çeşitli enerji kaynaklarından üretilecek, depolanacak, ihtiyaç duyulan yere taşınacak ve daha sonra temiz bir şekilde ısı ve elektriğe dönüştürülerek onu dünyanın ana enerji kaynağı yapacaktır.
İçindekiler
Hidrojen enerjisi teknolojisinin mevcut durumu
Hidrojen enerjisindeki son teknolojik gelişmeler
Hidrojen enerjisi teknolojisinin geleceği
Hidrojen enerjisi: potansiyel ve zorluklar
Hidrojen enerjisi teknolojisinin mevcut durumu
Hidrojen, ulaşım, kimyasallar, metaller, binalar ve enerji üretimi gibi birçok farklı alanda karbon emisyonlarını azaltmak için kullanılabilen çok yönlü bir enerji taşıyıcısıdır. Bu sektörlerin daha önce emisyonları azaltma açısından zor olduğuna inanılıyordu.
Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) diyor hidrojenin en çok kimya ve petrokimya endüstrilerinde kullanıldığı bilinmektedir. Örneğin, yağı rafine etmek ve amonyak ve metanol yapmak için kullanılır. Ayrıca metal işleme ve gıda üretimi için kullanılır. Başka bir IEA rapor hidrojenin ayrıca uzay araştırmalarında yakıt olarak ve metallerin ısıl işleminde oksijen tutucu olarak kullanıldığını belirtir.
Şu anda seri üretimde olan veya önemli ilerleme veya atılımlar gerçekleştiren birkaç hidrojen enerjisi uygulaması kullanım durumu daha burada.
- Depo lojistiği: Hidrojen yakıt hücreleri hızlı yakıt ikmali ve uzun çalışma süreleri gerektiren temiz kamyonlara, forkliftlere, transpaletlere ve diğer kapalı fabrika araçlarına güç sağlayabilir.
- Küresel tedarik zinciri: Hidrojen enerjisi, karbon emisyonlarını ve gürültü kirliliğini azaltırken, uzun mesafeli kamyonlara ve yerel teslimat araçlarına ihtiyaç duydukları menzili ve gücü sağlayabilir.
- Cam üretimi: Hidrojen, silis kumu gibi hammaddeleri yüksek sıcaklıklarda eritmek, doğal gazın yerini almak ve CO2 emisyonlarını azaltmak için kullanılır.
- Elektronik üretimi: Hidrojen, silikon gofretler üzerine ince malzeme katmanları koymak için bir "taşıyıcı gaz" olarak kullanılır ve güneş pillerinin ve mikroçiplerin üretilmesine olanak tanır.
Elektrolizörler, suyu hidrojen ve oksijene ayırmak için elektrik kullanan cihazlardır. Bu cihazlar, yenilenebilir elektriğin aşırı mevcudiyeti olduğunda hidrojen üretebildikleri ve yenilenebilir elektrik kıtlığı olduğunda elektrik üretmek için hidrojen kullanabildikleri için pazar tarafında daha iyi esneklik sağlayabilir. Elektrolizörler ayrıca yan ürün olarak oksijen üretebilir. Çeşitli endüstriyel uygulamalar için kullanılabilir veya piyasada satılabilir.
diğer aksine yenilenebilir enerji kaynakları, hidrojen birçok farklı yakıttan yapılabilir ve farklı şekillerde taşınması kolaydır. Daha sonra elektriğe dönüştürülebilir. Ancak hidrojen şu anda esas olarak fosil yakıtlardan üretiliyor. Bu nedenle, hidrojen enerjisinin mevcut uygulamalarından kaynaklanan CO2 emisyonları hesap yılda 900 metrik tondan fazla.
Hidrojen, yenilenebilir enerji, nükleer enerji veya karbon tutma ve depolama (CCS) özellikli fosil yakıtlar gibi düşük karbonlu kaynaklardan üretiliyorsa temiz bir enerji kaynağıdır. Karbon emisyonlarını azaltmanın tek yolu daha temiz hidrojen üretim yöntemlerine geçmektir.
Bugün, yatırımlar hidrojen teknolojisinde ve hükümette destek Yükseliyor. 30'dan fazla ülkenin hidrojen yol haritası var ve değer zincirinde 228'a kadar 300 milyar doları aşan 2030 büyük ölçekli hidrojen projesi açıklandı.
Hidrojen enerjisindeki son teknolojik gelişmeler
Birkaç yeni atılım ve yenilik, hidrojen enerjisi teknolojisi ile ilişkilidir. Öne çıkanlar şunları içerir:
- ABD Enerji Bakanlığı (DOE), net sıfır karbon aracılığıyla 2 yılına kadar kilogram başına 2025 ABD Doları ve 1 yılına kadar kilogram başına 2030 ABD Doları hidrojen üretebilen teknolojiler geliştirmeye odaklanıyor. yollar.
- Araştırmacılar Calgary Üniversitesi'ndeki Schulich Mühendislik Okulu, yüksek verimlilik ve düşük maliyetle elektrik üretmek için doğrudan metan veya diğer hidrokarbon yakıtlarını kullanabilen yeni bir tür yakıt hücresi geliştirdi. Bu yenilikçi hidrojen enerjisi teknolojisi, maliyetli ve karmaşık yeniden biçimlendirme süreçlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
- yeşil hidrojen devrim elektroliz, yakıt hücreleri, hidrojen depolama ve hidrojen harmanlama gibi yeni teknolojiler sayesinde hızlanıyor. Yeşil hidrojen, rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen hidrojendir.
- Waterloo Üniversitesi'nin sahip olduğu gelişmiş mevcut olanlardan on kat daha uzun süre dayanabilen yeni bir yakıt hücresi türü. Yakıt pili, bozulmayı azaltmak ve dayanıklılığı artırmak için ince bir platin ve karbon tabakası kullanır. Bu yenilik, hidrojen yakıt hücreli araçların (FCV'ler) maliyetini düşürme ve onları geleneksel araçlarla daha rekabetçi hale getirme potansiyeline sahiptir.
Hidrojen enerjisi teknolojisinin geleceği
Geleceğin en güvenilir enerji kaynağı olarak hidrojen enerjisi teknolojisinin momentumu durdurulamaz. Önemli bir rol oynayabilir temiz enerji çeşitli sektörler için esnek, düşük karbonlu bir enerji kaynağı sağlayarak geçişler.
Hidrojen enerjisi teknolojisi, karbon emisyonlarını azaltırken büyük ölçekte yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretmeyi ve kullanmayı mümkün kılabilir. Ancak hidrojenin üretimini, altyapısını, ticaretini ve kullanımını artırmak bazı güçlükleri de beraberinde getiriyor.
Hidrojen enerjisi: potansiyel ve zorluklar
Hidrojen üretimi, nakliyesi, depolanması ve kullanımı için teknolojik gelişmelerin yüksek maliyeti, hidrojen enerjisi teknolojisinin zorluklarından biridir. Diğer bir zorluk ise, hidrojen projeleri için daha fazla yatırım çekmek ve hidrojen değer zincirlerindeki farklı paydaşlar arasındaki koordinasyonu geliştirmektir.
Bu problemler, araştırma ve geliştirmeyi daha iyi hale getirerek, sermaye maliyetini düşürerek ve hidrojeni daha değerli hale getirerek çözülebilir. Ayrıca destekleyici politikalar ve düzenlemeler geliştirmeli ve çeşitli aktörler arasında işbirliği ve iletişimi teşvik etmeliyiz.
Hidrojen enerjisi teknolojisi, bu zorlukların üstesinden gelerek temiz enerji geçişlerinde önemli bir rol oynayabilir ve küresel iklim hedeflerine katkıda bulunarak "Hidrojen Ekonomisine" yol açabilir.
