EnerjiHafta SonuKöşe YazılarıManşetYazarlar

Rüzgar enerjisi ne işe yarar? – Alper Öktem

H20 = Su. Su molekülünü elektroliz ile parçalayabilirsiniz. Ortaya hidrojen H ve oksijen O2 çıkar. Gaz olarak atmosfere karışmadıklarında oksijen oksitleyici olarak, hidrojen de yakıt olarak kullanılmak üzere gaz tankına gönderilir. Bunlar, yakıt hücresinin çalışması için gerekenlerdir. “Yakıt  hücresi nedir, nasıl  çalışır” sorularının yanıtını ise Wikipedia’dan alalım.

“…Alışılagelmiş elektrik üretim sistemleri yakıtın içindeki enerjiyi elektriğe rüzdönüştürmek için ilk olarak yanma reaksiyonunu kullanır. Yanma reaksiyonunun verimli bir sekilde gerçekleşmesi için yakıtın ve oksitleyicinin (oksijen) tam olarak karışması gerekir. Bundan sonra elektrik enerjisi üretilene kadar bir dizi ara işlem gereklidir. Her ara işlem enerji kaybına yol açar dolayısıyla verimi düşürür.

Bir Yakıt hücresi’nde ise yakıtın enerjisinin doğrudan elektrik enerjisine dönüştürülmesi mümkündür. Yakıt ile oksitleyici farklı bölmelerde yer alırlar, alışıla gelmiş üretim sistemlerinden farklı olarak karışmazlar. Birleşmeleri ancak bu bölmeler arasındaki iyon ve elektron aktarımı ile gerçekleşir.

Yakıt hücresi, yakıtın enerjisini elektrokimyasal reaksiyon sayesinde doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. Dışarıdan sağlanan yakıt (anot tarafı) ve oksitleyici (katot tarafı) ile elektrik üretir. Bunlar bir elektrolit/elektrot ünitesinde reaksiyona girerler. Genellikle, reaksiyona girecek olanlar hücreye giriş yaparlarken, reaksiyon ürünleri hücreyi terk eder. Yakıt hücreleri, gerekli yakıt ve oksitleyici akışı sağlandığı sürece sonsuza dek çalışabilirler…

Yakıt hücrelerinde, reaksiyona girecek olan maddeler sürekli olarak tüketilmesine karşın, pillerde kapalı bir sistem içinde elektrik enerjisi kimyasal olarak depo edilmiş haldedir. Ayrıca, pildeki elektrotlar reaksiyona girmelerine ve pil dolup boşaldıkça değişmelerine karşın, yakıt hücrelerinin elektrotları katalitik olup nispeten kararlıdırlar.

Pek çok farklı yakıt / oksitleyici kombinasyonu mümkündür. Örneğin hidrojen hücresi, yakıt olarak hidrojen ve oksitleyici olarak oksijen kullanır.“

Kullanılmayan rüzgar enerjisini kullanmanın yolları

Ancak elektroliz çok enerji gerektiren bir işlemdir. Elektrik üretmek için kömür yaktığınızda atmosfere aşağı yukarı aynı miktarda CO2 verirsiniz ve bu nedenle de işlem anlamsızlaşır. Peki ya kullanamadığınız rüzgar enerjisi ile elektroliz yaparsanız?

Pek bilinmez, ama rüzgar türbini ile üretilen elektrik her zaman tümüyle şebekeye verilemiyor. Yenilenebilir enerji üretimi artıkça zaman zaman -kullanılmayacağı için yahut şebeke kapasitesi el vermediğinden – tirbünler durduruluyor. Yani rüzgar boşa esiyor. Ancak tirbünü çalıştırıp ürettiği  elektriği yerinde -doğrudan-  elektroliz için kullanırsanız, ürettiğiniz hidrojen gazı da yenilenebilir enerji hammaddesi oluyor.

2019 yılında Almanya’nın sera gazı  emisyonunun 50 milyon ton  azaldığı açıklandı. Bu, 1990’daki seviyenin % 35 altında. Bu sevindirici durum, ülkenin 2020 için koyduğu, sera  gazı emisyonunu % 40 oranında azaltma hedefinin hayata geçirilebileceği umudunu doğurdu. Emisyondaki bu ciddi düşüşün sebebi ise, elektrik ihtiyacının % 43 oranında yenilenebilir  enerjilerden elde  edilmiş  olması, ki bu da bir rekor.

Yeni teknolojiler

2017’de şebekeye verilemeyen yenilenebilir kaynaklı toplam elektrik miktarı 5,5 Terrawattsaat olarak açıklandı. Bunun.çoğunu da rüzgar varken çalıştırılamadığı için üretilemeyen elektrik oluşturuyor.

Japonya‘nın yakıt hücresine yoğunlaştığını biliyoruz. Almanya’nın kuzey  eyaletleri de bu sektörü geliştirmek için işbirliği kararı aldı ve hedeflerini 2030 yılına dek elektroliz kapasitesini 500 Megawatt’a çıkartmak olarak belirledi.

Rüzgardan elde edilen elektriği elektroliz için kullanıp hidrojen üretmek ve bunu doğal gaz yerine kullanmak işin sadece bir yanı. Isınmak için yenilenebilir hidrojen üretmenin ve kullanmanın öncülüğünü ise Greenpeace’in enerji şirketi yapıyor. Şirket, daha bir kaç yıl öncesinde yatırım yapmadan önce abonelerine “Yenilenebilir doğalgaza kilowatt saat başına bir kaç sent daha fazla öder misiniz?” diye sormuştu. Tüketicilerin daha pahalı gazı bu teknolojinin  gelişmesi için ödemeyi  kabul etmeleri üzerine de ilk adımlar atılmıştı.

Kategori: Enerji