Yunanca’da ‘su doğuran’
manasına gelen hidrojen ismi; 1788 yılında, ünlü Fransız bilim adamı Antoine
Lavosiere tarafından verilmiştir (New
York State Energy Research and Development Authority, 2005).
Kokusuz, renksiz, tatsız,
iki atomdan oluşan bir gaz olan hidrojenin yoğunluğu, standart sıcaklık ve
basınç altında, 0,08376 kg/m3 olup havanın yoğunluğundan 14 kat küçüktür.
Hidrojen, 2,016 g/mol molekül ağırlığı ile cisimlerin en hafifidir ve
atmosferik basınçta, 20,28 K’in altındaki sıcaklıklarda sıvı haldedir.
Hidrojen; 120,1 MJ/kg alt ve 141,9 MJ/kg
üst ısıl değerleri ile birim kütle başına en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir
ve benzinin üst ısıl değerinden 3 kat fazladır.
Hidrojen, evrende en bol
bulunan element görünümündedir. Bütün yıldızlar, Güneş, Jüpiter başta olmak
üzere gezegenlerin tamamına yakını hidrojenden oluşur. Hidrojenin yalnız 21.
yüzyılın değil, güneşin ömrü olarak kestirilen gelecek 5 milyar yılın yakıtı
olduğu söylenmektedir. Evrende büyük oranda bulunmasına rağmen, yeryüzünde az
miktarda bulunur. Hidrojen kimyasal olarak oldukça aktiftir ve tabiatta
genellikle diğer elementlerle yaptığı bileşikler halinde bulunur. Suda
oksijenle ve metanda karbon ile bileşikler oluşturmuştur. Buradan hareketle,
hidrojenin bir yakıt olarak kullanılabilmesi için diğer elementlerle yaptığı
bileşiklerin koparılması gerekir.
Hidrojen Üretim Yöntemleri
Hidrojen çok çeşitli
kaynaklardan üretilebilmesine rağmen, yaygın olarak hidrokarbonlardan ve sudan
üretilmektedir (U.S. Department of Energy, 2006). Günümüzde hidrojen üretimi,
büyük oranda hidrokarbon içeren fosil yakıtlardan sağlanmaktadır, ancak üretim
sonucunda açığa çıkan karbondioksite bağlı olarak, atmosferde sera etkisinin
ortaya çıkması, çok büyük iklimsel ve çevresel olumsuzluklar
oluşturmaktadır. Fosil yakıtların
yakın gelecekte tükeneceği
gerçeğine dayanarak, üretim teknolojileri, artık, hidrojenin sudan
elde edilmesi üzerine tasarlanmaktadır ve teknolojiler bu yönde geliştirilmeye
çalışılmaktadır. Hidrojen üretim yöntemleri; ticari yöntemler ve diğer
yöntemler olarak iki grupta toplanabilir. Bu yöntemler Çizelge’de
gösterilmektedir.
Çizelge. Hidrojen Üretim
Yöntemleri (Baykara, 2002)
Elektroliz ile, diğer bir
ifade ile elektrik kullanılarak sudan hidrojen elde edilmesi, hem gerekli
altyapının sadeliği hem de çevreye zarar verilmemesi açılarından diğer
metotlara göre daha avantajlıdır. Ancak maliyet olarak, günümüzde daha
pahalıdır. Ancak bu durum her geçen gün, yapılan iyileştirmelerle daha olumlu
bir seviyeye çekilmeye çalışılmaktadır. Özellikle
hiçbir ücret ödemeksizin
insanlıkla birlikte olan güneş,
rüzgar, hidrolik, vb. kaynaklardan elde edilen elektrik ile elektroliz, bu
maliyet dezavantajını mutlaka avantaja dönüştürecektir.
Yorumlar
Yorum Gönder