YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Fosil Yakıtlar Ve Çevreye Olan Olumsuz Etkileri kapsamında değerlendirildiğinde;

İnsanların çeşitli aktiviteleri ve fosil yakıtların enerji elde etmek amacıyla yoğun bir şekilde tüketilmesi sonucu, başta karbondioksit (CO₂) olmak üzere halokarbonlar, metan, ozon, azot oksitler gibi gazların ve partikül maddelerin miktarları atmosferde giderek artmakta ve özellikle sebep oldukları sera etkisi nedeniyle küresel ısınmaya neden olmaktadırlar.

İdeal bir enerji kaynağı/taşıyıcısı, sınırsız rezervlere sahip olmalı veya kendini yenileyebilmeli, mevcut enerji sistemlerine rahatlıkla entegre olabilmeli, üretim sürecinde fosil yakıtlar mümkün olduğu kadar kullanılmamalı, ihtiyaca rahatlıkla cevap verebilecek şekilde bol üretilebilmeli ve uzun süre özelliğini kaybetmemeli, kullanıcılara her alanda kesintisiz, sürekli aynı kalitede, yeterlikte, kapasitede ve miktarda hizmet verebilmeli, teknolojik gerekliliklere ve uygulamalara yeterince enerji sağlayabilecek güçte ve kapasitede olmalı, kolay ve güvenli olarak üretilebilmeli, enerji kaybı olmaksızın nakledilebilmeli, depolanabilmeli, enerji gerektiren her alanda ihtiyaca yüksek kalitede ve verimlilikte cevap verebilmeli, üretim, nakil, depolama ve tüketim aşamalarında çevre ile uyum içinde olmalı ve olabildiğince çevreye ve ekolojik dengenin varlığına ve sürekliliğine pozitif katkı sağlayabilmeli, birim kütle başına yüksek ısıl değerine sahip olmalı, diğer enerji kaynaklarına verimli bir şekilde dönüşebilmeli, karbon içermemeli ve küresel ısınma, sera etkisi ve iklim değişimi gibi istenmeyen olaylara katkı sağlamamalı ve ekonomik olmalıdır.

ppm; milyonda bir birime verilen isimdir. Herhangi bir karışımda toplam madde miktarının milyonda bir birimlik maddesine 1ppm denir ve derişim birimi olarak bilinir.

Kovalent bağ, iki atom arasında, bir veya daha fazla elektronun paylaşılmasıyla karakterize edilen kimyasal bağın bir tanımıdır.

Organometalik bileşikler: Organik bir bileşiğin karbon atomunun bir metal ile en az bir bağ yaptığı bileşiklerdir. Bu bileşikler genellikle homojen katalizlemede kullanılmaktadır.

HİDROJEN VE ÖZELLİKLERİ

Hidrojen kelimesi Yunanca Hydro (su) ve Genes (jeneratör) kelimelerinin birleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Günümüzde kabul gören evrenin oluşumu kuramında da belirtildiği gibi, hidrojen bütün yıldızların ve gezegenlerin temel adresidir. Renksiz, kokusuz, tatsız ve zehirli olmayan bir yapıya sahip olan hidrojen, doğadaki en basit atom yapısına sahip olup en hafif ve en yaygın elementtir. Periyodik cetvelin en başında yer alan ve ilk elementi olan hidrojenin atom numarası 1, atom kütlesi 1,00797 olup evrenin kütlesinin %75’ini ve hacminin %90’nını oluşturduğu düşünülmektedir. Su içerisinde hidrojen, oksijen ile bileşik hâlindedir ve suyun %11,2’sini hidrojen oluşturmaktadır. Ayrıca hidrojen insan vücudunun yaklaşık %10’unu teşkil eder. Atmosferde serbest hâlde eser miktarda, yaklaşık on binde yedi oranda bulunan hidrojen, hemen tüm organik moleküllerin yapısında yer alır. Kömür ve ham petrol içinde karbonla bileşik hâlde bulunur. Bunun yanında kil

ve mineraller genellikle oksijenle bileşik hâlde önemli ölçüde hidrojen içerirler. Düşük sıcaklıklar toprak ısıtma, balık çiftlikleri ve turizm sektöründe doğrudan ısıtma projeleri için uygundur.

Hidrojeni cazip kılan avantajlardan bazıları şu şekilde sıralanabilir:

Bir yakıtın dönüşebilirliği ya da çok yönlü kullanımı, yanma işlemi dışında, diğer enerji türlerine dönüşüm uygunluğunu gösterir. Hidrojen, alevli yanmaya, katalitik yanmaya, direkt buhar üretimine, hidridleşme ile kimyasal dönüşüme ve yakıt hücresi ile elektrik enerjisi üretimine uygundur.

Hidrojen Üretim Yöntemleri; Suyun Elektrolizi ile Hidrojen Üretimi, Fosil Hammaddelerden Hidrojen Üretimi, Kömürün Gazlaştırılması ile Hidrojen Üretimi, Buhar Dönüşümü (Reforming) ile Hidrojen Üretimi, Ototermal Reforming (ATR) ile Hidrojen Üretimi ve Isıl (Termal) Ayrışma ile Hidrojen Üretimi olarak sınıflandırılmıştır.

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından Hidrojen Üretimi çeşitleri; Yarı-İletken (Güneş Pili) Sistemler, Fotokimyasal Yöntem ile Hidrojen Üretimi, Suyun Termal Parçalanması ile Hidrojen Üretimi, Biyokütle Gazlaştırması (Piroliz) ile Hidrojen Üretimi ve Fotobiyolojik Sistemler ile Hidrojen Üretimi olarak sıralanabilir.

Hidrojenin taşınması ve depolanması için; Tanklarda depolama, Nanotüplerde depolama, Metal hidrürlerde depolama, Alanatlarda depolama ve bor esaslı depolama kullanılır.

Yakıt Hücresi Özellikleri

Atmosferdeki CO₂ miktarı, 400 bin yıl öncesine ait ve yaklaşık 3625 metre derinlikteki buz kütleleri arasına sıkışmış hava örneklerindeki değer olan 180 ppm’den 400 ppm
olan günümüz değerine yükselmiştir. Doğru cevap B seçeneğidir.

1995-2015 ölçümlerine göre CO₂ miktarı ortalama
olarak yılda 2 ppm artmıştır. Doğru cevap B seçeneğidir.

Sanayileşmiş 41 ülkenin sebep oldukları sera gazı salınımlarındaki artış 2010-2015 yılları arasında %4 oranında olmuştur. Doğru cevap D seçeneğidir.

1990-2004 yılları arasında Türkiye’nin CO2 salınımı
yaklaşık %70 oranında artmıştır. Bu artış hızı değeri bakımından dünyada 1. sırayı almış
durumdayız. Doğru cevap A seçeneğidir.

Küresel ısınma sonucu son 50 yılda Güney kutbunda (Antarktika) 2,5°C’lik sıcaklık
artışı ölçülmüştür. Doğru cevap C seçeneğidir.

Günümüzde dünya sıcaklık ortalamasının, 1961-1990 yılları arasındaki ortalama dünya sıcaklığından 0,57°C daha fazla olduğu belirlenmiştir. Doğru cevap D seçeneğidir.

Hızlı CO₂ artışı sonucu ülkemizde sıcaklık her on yılda yaklaşık 0,3°C artmaktadır. Doğru cevap C seçeneğidir.

Hidrojen insan vücudunun yaklaşık %10’unu teşkil eder. Doğru cevap A seçeneğidir.

Hidrojen gazının ısıl değeri metreküp
başına yaklaşık 12 milyon Joule olarak verilmiştir. Doğru cevap B seçeneğidir.

Hidrojenin kendi kendine tutuşma sıcaklığı 585°C’dir. Doğru cevap E seçeneğidir.