Hidrojen hakkında merak edilenleri derlediğimiz “Hidrojen Dosyası” haberimizin ilk bölümünde, hidrojenin karbonsuzlaşmaya etkileri ve hidrojen çeşitleri ile ilgili sorulara cevap arayacağız.
Oksijenle reaksiyona girdiğinde enerji üreten hidrojen, araçlarda yakıt olarak da kullanılabiliyor.
Bazı uzmanlara göre yeni bir ekonomik vizyon sunduğu söylenen hidrojen, fosil yakıtlara “sıfır karbonlu” bir alternatif olarak sunuluyor.
Hidrojen karbonsuzlaşmayı hızlandırabilir mi?
Bu ekonomik vizyonun, hidrojeni enerji dönüşümünde kayıp halka olarak tasvir ederek; enerji, ulaşım, binalar ve enerji yoğun endüstrilerin karbonsuzlaşmasını hızlandıracağı belirtiliyor.
1975’te 18,2 Mt olan hidrojen talebi, 2018’de 73,9 Mt’a yükseldi ve 2050 yılına kadar hidrojenin küresel enerji ihtiyacının yüzde 18’ini karşılayabileceğini söyleyen iyimser senaryolar mevcut.
Bu durum, hidrojen üretiminin yılda 530 Mt’a yükseltilmesi ve tamamen yenilenebilir kaynaklardan üretilmesi için yenilenebilir enerji üretim kapasitesinin büyük miktarda (9,5 TW rüzgâr ve güneş) artması gerektiği anlamına geliyor.
Ocak 2020 itibariyle, Küresel Gayri Safi Yurtiçi Hasıla’nın (GSYİH) yüzde 70’ine sahip 18 ülke de hidrojen stratejileri geliştirmeye başladı.
Hidrojen medyanın da ilgisini çekti
Medya veri tabanını kullanan hızlı bir anket olan Factiva, İngilizce haber kaynaklarındaki 108 yazının analizini yaptı. Bu makalelerin yüzde 70’i temiz enerji dönüşümünde hidrojenin pozitif bir rolü olduğuna yer verdi.
Karbondan arındırılmış bir hidrojen ekonomisindeki kilit mesele nedir?
Ancak, bazı uzmanlara göre hidrojenin sıfır karbonlu bir yakıt olarak sunulması doğru değil ve hidrojen üretimi önemli miktarda emisyona neden oluyor.
Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) verilerine göre bugün küresel düzeyde hidrojen üretimi yıllık 830 Mt CO2 salınımına neden oluyor.
Hidrojenin birincil bir enerji kaynağı olmaması nedeni ile emisyon yoğunluğunun yüksek olduğunu belirten uzmanlara göre,
“Hidrojen doğal rezervlerde bulunmaz ve sadece diğer kaynaklardan üretilebilir. Bugün hidrojenin neredeyse tamamı (yüzde 99) fosil yakıtlardan üretilmektedir.”
Bu üretimde doğal gazın payı yüzde 76 iken, kömürün payı yüzde 23’tür. Bu işlem ilk etapta yakıtları doğrudan yakmak kadar karbondioksit yayar.
Hidrojen renkleri ne anlama geliyor?
Hidrojenin, ekonominin karbondan arındırması için düşük veya sıfır karbonlu kaynaklardan üretilmesi gerekiyor. Üretim kaynağına bağlı olarak hidrojen; yeşil, mavi ve gri renk kodlarından oluşuyor.
Yeşil Hidrojen
Yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen hidrojen “yeşil hidrojen” olarak tanımlanıyor ve karbon salımına neden olmuyor.
Gri hidrojen
Fosil yakıtlardan üretilen hidrojen “gri hidrojen” olarak adlandırılıyor.
Fosil yakıtlardan hidrojen üretimi; Buhar Metan Reformasyonu (Steam Methane Reformation – SMR) veya Ototermal Reformasyon (Autothermal Reformation ATR) olmak üzere iki yol ile gerçekleştirilebiliyor.
Fosil yakıtlardan elde edilen hidrojenin safsızlık seviyesi yüksek ve kullanımdan önce işlenmesi gerekiyor.
Elektrolizden elde edilen hidrojen ise yüzde 100 saf olduğu için daha fazla işlem gerektirmiyor.
Mavi hidrojen
Mavi hidrojen de gri ile aynı şekilde üretiliyor. Ancak burada amaç Karbon Yakalama ve Depolama (Carbon Capture and Storage – CCS) teknolojileri ile emisyonları yakalamak ve depolamaktır.
Fakat bu yöntem yalnızca düşük emisyonların yakalanmasını sağlayan bir yöntemdir.
Uzun vadede, CCS ile donatılmadığı sürece SMR kullanarak sanayi sektörünün karbondan arındırılması mümkün görünmüyor.
SMR için karbonun yüzde 60’ı kolayca yakalanabilir ve bu potansiyeli yüzde 90’a çıkarmak mümkün. Ancak bu durum süreci teknolojik olarak zor ve maliyetli hale getiriyor.
Pek çok uzmana göre şu anda, CCS’li SMR bir endüstri uygulaması değil ve ticari büyümeye katkı sağlamıyor.
“HİDROJEN DOSYASI” nda yarın: Yenilenebilir ve fosil hidrojen üretimi ne kadar verimli? Hidrojen gelecekte nasıl kullanılabilir?
Yararlanılan Kaynaklar:
- BNEF New York Summit. Hydrogen workshop. April 2019.
- IEA: The Future of Hydrogen. June 2019
- The Challenges for a Hydrogen Economy. December 2018. Available via Bloomberg platform.
- Hydrogen: The Economics of Power Generation. January 2020. Available via Bloomberg platform.
- Long-term Electric Vehicle Outlook. 2019. Available via Bloomberg platform.
- BNEF: Hydrogen – the Economics of Transport and Delivery. October 2019. Available via Bloomberg platform
