Hidrojenin abecesi ve getireceği fırsatlar

Önceleri karbon salınımını önleme, son yıllarda ise enerjide dışa bağımlılığa bir alternatif olarak yenilenebilir enerjiyi konuşuyor, yazıp çiziyoruz. Rüzgâr, güneş, jeotermal ve biyokütle uzun zamandır elektrik üretimi için kullanılıyor. 2022 yılında ülkemizde toplam elektrik üretiminin yüzde 18,8’i bu kaynaklardan sağlandı.

Yakın gelecekte karbon salınımının azaltılması için kullanılacak alternatif yakıtlar arasında ise hidrojen ön plana çıkıyor. Atom numarası 1 olan hidrojen ilginç bir element. Bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahip: Sıvılaştırıldığında az kütle ile büyük miktarda enerji sağlayabiliyor. Çok hafif olması nedeniyle -maalesef- doğada moleküler halde bulunmuyor ve bu nedenle hidrokarbonlardan veya sudan elde edilmek zorunda. Hidrojenin hidrokarbonlardan (ortaya çıkan karbondioksiti “yakalayarak”) buhar reformasyonu yöntemi ile elde edilen çeşidi “Mavi,” yenilenebilir enerji sistemlerinden üretilen elektrik kullanılarak elektroliz yoluyla elde edilen çeşidi ise “Yeşil” olarak sınıflanıyor.

Yeşil hidrojenin maliyeti daha yüksek

İlk yöntemde ısı ve yakıta (doğalgaz, metan, petrol veya kömür), ikinci yöntemde ise elektriğe ihtiyaç var. Mevcutta küresel hidrojen üretiminin yüzde 99’u ilk yöntemle, hidrokarbon kullanılarak ve yıllık 830 milyon ton karbondioksit salınımı sonucunda gerçekleştiriliyor. Yeşil hidrojenin ise hem üretim maliyeti hem de piyasa fiyatı mavi hidrojene göre daha yüksek.

Günümüzde hidrojen ağırlıklı olarak petrol rafinajında, gübrenin ana girdisi olan amonyak üretiminde ve çelik sanayisinde kullanılıyor. Bu sanayilerde karbon salınımının azaltılmasının önemli bir aracı olan hidrojen, ulaşımda özellikle yük taşımasındaki salınımın engellenmesi için de umut bağlanan bir kaynak. Hidrojen yakıt hücresinde doğrudan elektriğe çevrilebiliyor. Yakıt hücreli elektrik motorlu araçların (FCEV, “Fuel Cell Electric Vehicle”) yıllık üretimi henüz 30 binler düzeyinde.

Bataryalı araçlarda uzun şarj süresi ve batarya ömrünün dolması gibi sorunları ortadan kaldıran bu teknolojinin yaygınlaşmasının önündeki ana engeller ise bu araçların hidrojen deposu nedeniyle büyük ve yakıt hücresi maliyeti nedeniyle (elektrikli araçlara göre) pahalı olmaları. Sürekli serviste olan ve yüksek menzil ihtiyacına sahip kamyon ve otobüslerde yakıt hücreli elektrik motorlarının avantajları bu dezavantajlara daha ağır basıyor. Birim hidrojen fiyatının zamanla düşmesi ve hidrojen dolum noktalarının mevcut akaryakıt istasyonlarında yaygınlaşması ile ulaşımda hidrojen talebi önümüzdeki dönemde hızlanacak.

20 yılın gündemi olmalı

Bugün itibariyle Dünya’da üretilen hidrojenin tamamının yeşil hidrojen olması için yaklaşık 3600 Twh yenilenebilir kaynaklarla üretilmiş elektriğe ihtiyaç var. Bu büyüklük, Avrupa Birliği’nin toplam yıllık elektrik üretiminden fazla.

Türkiye’nin de aralarında bulunduğu çok sayıda ülke hidrojenin büyük ölçekli üretimi ve yaygın şekilde kullanılması için strateji, politika ve önlemler geliştirmiş durumda. Çevre duyarlılığı ile verilen teşviklerin de etkisiyle hidrojen üretiminin artması hedefleniyor. Bu doğrultuda Avrupa’da kurulmakta olan elektroliz tesislerinde üretilecek yeşil elektriğin, mevcutta karbondioksit salınımı yüksek çelik ve gübre üreticilerince kullanılması ciddi teşvikler ve sınırda karbon fiyatı uygulaması ile mümkün olabilecek. Hidrojen tedarikinde, Asya ülkeleri Suudi Arabistan’dan mavi, Avustralya’dan ise yeşil hidrojen almayı planlarken, İngiltere ve Norveç ise doğal gazdan daha ucuz bir şekilde mavi hidrojen üretmeye odaklanıyor.

Avrupa’da yasalaşan ve gelecek yıllarda gündeme gelecek regülasyonlar bu bölgeye yeşil hidrojen ihracatı için önemli fırsatlar sunuyor. Yeşil hidrojen, özelde elektrik üretimi ve genelde enerji alanında faaliyet gösteren Türk şirketleri için gelecek 15-20 yılın gündemi olmalı. Ülkemizin yaygın yenilenebilir enerji kaynakları ile üretilen yeşil hidrojen, sınırlı modifikasyonlarla mevcut gaz boru hatlarıyla Türkiye’den Avrupa’ya taşınabilir.