Hidrojen


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