Yeşil hidrojen, rüzgar ve güneş gibi diğer temiz enerji kaynaklarına bağımlı olmayan ağır sanayiler için potansiyel bir çözüm olarak görülüyor.
İklim krizi tırmanırken, dünya sıfır sera gazı emisyonlu bir geleceğe ya da atmosferden saldığımız kadar sera gazı çıkardığımız net-sıfır bir geleceğe ulaşmak için karbonsuz enerjiye bel bağlıyor.
Temiz enerjinin potansiyel biçimlerinden biri, fosil yakıtlar yerine su gibi kaynaklardan elde edilebilen ve yenilenebilir enerji ile üretilen yeşil hidrojendir. Ağır sanayiye güç sağlamak ve uçak ve gemi gibi büyük araçlara yakıt sağlamak için kullanılabilir.
Gazın bu daha temiz formunu üretecek tesisler, diğer ülkelerin yanı sıra Amerika Birleşik Devletleri, Batı Avrupa, Çin, Avustralya, Şili ve Güney Afrika'da olmak üzere dünyanın dört bir yanında ortaya çıkmıştır. Gelişmekte olan küresel yeşil hidrojen pazarının Goldman Sachs'ın tahminlerine göre 2050 yılına kadar 11 trilyon dolar değerinde olacağı öngörülüyor.
Ancak yeşil hidrojeni eleştirenler, dünya fosil yakıtlardan uzaklaşma mücadelesi verirken, şu anda başka bir yakıt üretmek için güneş veya rüzgar enerjisi kullanmanın değerli yenilenebilir kaynakların israfı olduğunu söylüyor. Aynı zamanda, fosil yakıtlar kullanılarak üretilen mavi hidrojeni kullanma planları da giderek daha fazla mercek altına alınıyor.
Neden yeşil hidrojene ihtiyacımız var?
Fosil yakıtlardan uzaklaşmanın büyük bir kısmı, petrol ve gazla çalışan günlük kullandığımız bazı makinelerin - örneğin arabalar ve yerel ulaşım ve bazı ülkelerdeki evlerin ısıtılması - elektrikli hale getirilmesini içeriyor. Bilgisayarlar ve ev aletleri gibi halihazırda elektrikli olanlar için nükleer ve rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen elektrik, kömürün yerini alıyor.
Ancak bazı endüstriler o kadar fazla enerjiye ihtiyaç duyuyor ki geleneksel yenilenebilir enerji kaynakları bu talebi karşılayamıyor. Bu bir sorun, çünkü bu endüstriler en çok sera gazı yayanlar arasında yer alıyor.
İşte bu noktada uzmanlar yeşil hidrojenin büyük bir potansiyele sahip olduğunu söylüyor.
Uluslararası Enerji Ajansı'nda enerji analisti olan Uwe Remme, "Rüzgar, güneş ve nükleer gibi kaynaklardan elde edilen elektrik, enerji sistemimizi karbondan arındırmak için gereklidir - ancak bunu tek başına yapamaz ve uzun mesafeli taşımacılık ve ağır sanayi, azaltılması en zor emisyonlara ev sahipliği yapmaktadır" dedi.
CNN'e konuşan Remme, "Hidrojen, kimyasallar ve çelik endüstrileri için hayati hammaddeler veya uçaklar ve gemiler için düşük karbonlu yakıtlar için önemli bileşenler sağlayarak bu kritik boşluklardan bazılarını dolduracak kadar çok yönlüdür" dedi.
Örneğin bir uçağı ya da büyük bir gemiyi çalıştırmak o kadar çok enerji gerektirir ki, güneş ya da rüzgârdan elde edilen elektriği depolamak için kullanılan herhangi bir batarya muhtemelen gemi için çok büyük ve ağır olacaktır. Öte yandan yeşil hidrojen sıvı formda olabilir ve daha hafiftir. Sıfır emisyonlu bir ticari uçak geliştiren Airbus'a göre, yeşil hidrojenin enerji yoğunluğu bugün kullandığımız jet yakıtlarından üç kat daha fazladır.
Start-up havacılık şirketi ZeroAvia, hidrojenin jet yakıtı olarak potansiyelini göstermek üzere 24 Eylül 202 tarihinde İngiltere'deki Cranfield Havalimanı'nda hidrojen yakıt hücresiyle çalışan dünyanın en büyük uçağını uçurdu.
Sıvı yeşil hidrojen sıfır karbon yayacak olsa da bazı sınırlamaları vardır. Açık atmosferde yakıldığında, güçlü bir sera gazı olan az miktarda nitröz oksit açığa çıkarır. Ancak hidrojen bir yakıt hücresi ile beslenirse sadece su ve sıcak hava yayacaktır.
Bazı küçük uçaklar hidrojenle beslenen yakıt hücreleriyle uçmayı başarmıştır, ancak bu teknoloji henüz ticari olarak ölçeklendirilmemiştir.
Yeşil mi, mavi mi, gri mi?
Hidrojen Dünya'nın en bol bulunan elementidir. Fosil yakıtlar, su, bitkiler, hayvanlar ve hatta insanlar da dahil olmak üzere pek çok şeyde bulunur, ancak hiçbir zaman doğal olarak saf halde ortaya çıkmaz. Bu da saf hidrojen elde etmek için enerji gerektiren süreçlerle diğer moleküllerden ayrıştırılması gerektiği anlamına geliyor.
Yeşil hidrojen, hidrojeni temiz bir kaynaktan elde etmek için yenilenebilir enerji kullanıldığında üretilir. Bu en yaygın olarak suyun elektrolizini içerir - molekülleri ayırmak için suya elektrik akımı gönderilir.
Gri hidrojen günümüzde en yaygın kullanılan hidrojen türüdür. Nispeten ucuzdur, ancak doğal gazdan elde edilir ve tipik olarak enerji kaynağı olarak fosil yakıtları kullanır. Çoğunlukla kimya endüstrisinde gübre gibi şeylerin yapımında ve petrol rafinasyonunda kullanılır. Hidrojeni doğal gazdan çıkarma sürecinde, kalan karbondioksitin atmosfere kaçmasına izin verilir ve bu da iklim değişikliğine daha fazla katkıda bulunur.
Mavi hidrojen, gri hidrojenle aynı işlemle üretilir, ancak üretimi sırasında yayılan karbonun çoğu "yakalanır" ve atmosfere salınmaz, bu nedenle düşük emisyonlu bir gaz olarak tanımlanır.
Peki, hangisi en iyi iklim çözümü?
Nihayetinde bu, onu üretmek için kullanılan enerjiye bağlıdır.
Gri hidrojen, dünya kömür ve petrolden vazgeçerken uzun zamandır daha temiz bir "köprü" alternatifi olarak görülüyor, ancak yine de iklim değişikliğine önemli bir katkıda bulunuyor.
Son çalışmalar, gri hidrojenin enerji uzmanlarının başlangıçta düşündüğünden daha fazla sera gazı yaydığını da göstermiştir. Güçlü bir sera gazı olan ve doğal gazın ana bileşeni olan metan, genellikle boru hatlarından atmosfere sızar.
Sudan üretilen yeşil hidrojen ve hidrojen moleküllerini elde etmek için kullanılan elektroliz işlemi tamamen güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerjiyle çalıştırılırsa, yeşil hidrojen sıfır emisyonlu bir seçenek olabilir.
Ancak henüz o noktada değiliz.
Bu elektrolizi gerçekleştirmek için kullanılan makineler maliyetlidir ve süreç özellikle verimli değildir.
IEA'nın yakın tarihli bir raporuna göre, 2020 yılında üretilen tüm düşük karbonlu hidrojenin %95'i maviydi. Ancak IEA, 2050 yılına kadar yeşil hidrojen endüstrisi geliştikçe, 2030 yılına kadar mavi hidrojenin daha kolay bulunabilir, daha kolay üretilebilir ve maliyet açısından rekabetçi olması gerektiğini bildiriyor. Hükümetlerin ve işletmelerin endüstriyi geliştirmede başarılı olmaları halinde, 2050 yılına kadar mavi hidrojenin payının %35, yeşil hidrojenin payının ise %62 olması öngörülüyor.
Friends of the Earth(Dünyanın Dostları) İskoçya'da kampanya yürüten Jess Cowell, mavi hidrojenin kullanılmasına karşı çıkıyor ve bunun sadece fosil yakıt şirketlerinin işlerini sürdürmelerine ve emisyon yapmaya devam etmelerine olanak sağladığını söylüyor. Cowell, yeşil hidrojenin bir geleceği olabileceğini, ancak şu anda buna yatırım yapmanın zamanı olmadığını söyledi.
Cowell CNN'e verdiği demeçte, "Mevcut yenilenebilir kapasiteyi yeşil hidrojen üretimine yönlendirme riskiyle karşı karşıyasınız ve şu anda bu inanılmaz derecede verimsiz bir süreç" dedi.
Cowell, hidrojeni evleri ısıtmak gibi amaçlarla kullanmanın şu anda mantıklı olmadığını, bunun Birleşik Krallık'ta bir seçenek olarak tartışıldığını açıkladı. Eğer hidrojen üretmek için yenilenebilir elektrik kaynakları kullanılıyorsa.
Cowell, İskoçya ve Birleşik Krallık'ta evleri ısıtmak için kullanılan gaz yakıtlı kazanların hidrojen yerine rüzgar ve güneş enerjisiyle çalıştırılması gerektiğini açıklayarak, "Bu yüzden görmek istediğimiz şey, bu yenilenebilir elektriğin doğrudan elektrifikasyon için kullanılmasıdır" dedi.
Mavi hidrojen neden tartışmalı?
Mavi hidrojen, hükümetin kısa bir süre önce yeşil hidrojenin geliştirilmesinin yanı sıra mavi türün yoğun bir şekilde kullanılmasını öngören "ikiz yol" hidrojen stratejisini yayınladığı Birleşik Krallık da dahil olmak üzere birçok ülkede tartışmalı olmuştur.
Birleşik Krallık Hidrojen ve Yakıt Pili Derneği Başkanı Chris Jackson, planın yayınlanmasının ardından Ağustos ayı ortasında istifa etti ve CNN'e yaptığı açıklamada stratejinin "net sıfır dünyaya geçişte hidrojenin rolüne ilişkin kişisel görüşleri" ile tutarlı olmadığını söyledi. Jackson aynı zamanda yenilenebilir enerji ve yeşil hidrojene odaklanan Protium Green Solutions'ın CEO'su ve kurucusudur.
Jackson açıklamasında yeşil hidrojenin sihirli bir değnek olmadığını takdir ettiğini söyledi.
"Aynı şekilde, mavi hidrojenin uygulanabilir ve 'yeşil' bir enerji çözümü olduğunu (dış çalışmalarla da doğrulanan bir gerçek) görmezden gelemem ya da bu yönde argümanlar ileri süremem."
Ağustos ayı başında Energy Science and Engineering(Energy Bilimi ve Mühendislik) dergisinde yayınlanan ve hakem denetiminden geçen bu tür bir çalışma, mavi hidrojenin gri hidrojene göre %9-12 daha az karbondioksit yayarken, aslında doğal gazdan daha fazla metan gazı yaydığını ortaya koymuştur.
Çalışma, genel olarak mavi hidrojenin sera gazı ayak izinin, ısı için doğal gaz veya kömür yakmaktan %20, ısı için mazot yakmaktan ise %60 daha fazla olduğunu ortaya koydu.
Karbonun yakalandıktan sonra depolanmasının (ki bu genellikle toprağa enjekte edilmesini içerir) sürdürülebilir olup olmadığı konusunda da bazı sorular var.
"Analizimiz, yakalanan karbondioksitin süresiz olarak depolanabileceğini varsaymaktadır ki bu iyimser ve kanıtlanmamış bir varsayımdır. Doğru olsa bile, mavi hidrojen kullanımını iklim açısından haklı çıkarmak zor görünüyor," diyor.
Ancak IEA'dan Remme, bu çalışmanın ne kadar sera gazının yakalanabileceğini hafife alan bazı varsayımlarda bulunduğunu ve mavi hidrojenin yeşil kadar temiz olmasa bile dünyanın fosil yakıtlardan uzaklaşmasında bir yeri olduğunu söyledi.
"Hem mavi hem de yeşil hidrojen için bir rol var, ancak mavi hidrojenin en yüksek çevresel standartlarda üretilmesini sağlamalıyız" dedi. "Bu emisyonları önleyecek teknolojiler bugün zaten mevcut ve bunlar genellikle uygun maliyetli olup para tasarrufu da sağlıyor."
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder