SU, PETROLÜN YERİNİ ALABİLECEK Mİ?

Hüsamettin ATEŞ

UDK: 620. 92. 98 ÖZET

elde edilen ucuz ve bol hidrojenin yakın bir gele cekte ticari alana sokularak , termik santrallar

Dünyadaki sınırlı doğal enerji kaynaklarının ya

da petrol ile rekabet edebileceği umulmaktadır.

kın bir gelecekte tükeneceği bilinmektedir. Dün yanın gelecekteki enerji darlığını gidermek için bazı yeni enerji kaynaklarının geliştirilmesi ya da keşfedilmesi gerekmektedir. Bu yazıda petrol ve hidrojen yanma enerjileri yönünden kısaca karşı laştırılmıştır.

Elde edilen hidrojen metan gazı şeklinde yeraltı depolarında ya da gazometrelerde toplanabilir. Az miktarda hidrojen 200 Atü'de sıvı haline getiri lerek çelik tüplerde saklanabilir ve taşınabilir. Çok miktarda gaz nakli, gaz boru hatları ya da özel tanklar ile yapılabilir. Ayrıca hidrojen,

SUMMARY

hidrit haline getirilebilir. Hidrit az yer kapla dığı gibi taşınması da kolaydır ve ısıtıldığında

The natural sources in the vorld are limited and

bol miktarda hidrojen gazı verir.

they will respire in the near future. in order to recover the energy shortage in the vrorld in the future, it is necessary to develop or invent some new energy sources. in this article the petroleum and hydrogen have been briefly compared from the view of point of their combustion energy.

Hidrojen gazı termik santrallardan başka alanlar da da bol miktarda kullanılır. Örneğin amonyak elde edilmesinde kullanıldığı gibi ucuz ve bol miktarda hidrojen elde edilmesi gerçekleştirildi ğinde metalürjide ergitme fırınlarında kullanılan kok kömürünün yerini alabilir Böylece yüksek fı

Dünyadaki doğal enerji kaynaklarının, özellikle taşıt araçlarında yakıt olarak ya da endüstride başka amaçlarla kullanılan petrolün yakın bir ge

rınlarda pik elde edilmesine gerek kalmadan, de mir cevherinden doğrudan doğruya çelik elde edil mesi sağlanabilir.

lecekte tükeneceği kesinlikle bilinmektedir. Dün yanın ancak belirli bölgelerinde bulunan bu doğal yakıtın son zamanlarda dünya çapında ekonomik krizlere ve enerji darlığına neden olduğu bilinen bir gerçektir. Bu nedenle insanlığın gelecekteki enerji gereksinimini karşılayabilecek yeni enerji kaynaklarının bulunması konusunda teknolojisi i leri ülkelerde yoğun araştırmalar yapılmaktadır.

Sıvı hidrojen halen kozmik roketlerin tahrikinde kullanılmaktadır. Ayrıca sıvı hidrojen ile çalı şan uçaklar 1957'den beri ABD'de denenmektedir. Halen sesten hızlı bir uçak projesi üzerinde ça lışılmakta olup, bu uçağın 368 yolcu ile 30 km yükseklikte New York Paris arasındaki 9200 km' lik yolu 1 saatte alabileceği hesaplanmaktadır. Bu projenin 1990'da gerçekleşmesi beklenmektedir.

Suyun bileşenleri olan hidrojen ve oksijenin uzun zamandan beri insanlığın enerji gereksinimini kısmen karşıladıkları bilinmektedir. Hidrokarbon lardan oluşan doğal gaz ve petrol yandığında, e nerjinin önemli bölümü karbon değil hidrojenin yanmasıyla elde edilmektedir. Şu halde ucuz ve e konomik yöntemlerle hidrojen gazının elde edilmesi gerçekleştirildiğinde insanlığın enerji sorunu nun büyük oranda çözülmüş olacağı söylenebilir.

Hidrojen ve oksijen suyun elektroliziyle elde e dilmektedir. Ancak bu olayda büyük miktarda elek trik enerjisinin kullanılması zorunluluğu nedeni ile, verim % 10'un altına düşmektedir.

Çeşitli yöntemlerle dünyada yılda 15 106 ton hid rojen elde edilmektedir. Örneğin kızgın buhar ka talizatörler petrolün hafif bileşiklerine etki ettirilerek "reforming yöntemi" ile hidrojen elde edilebilmektedir. Ancak, bu yöntemle elde edilen hidrojen pahalı olduğundan geniş bir uygulama a lanı bulamamaktadır. Şu halde hidrojenin bol mik tarda, ucuz ve ekonomik bir enerji yakıtı olarak elde edilebilmesi zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Bu konuda son yıllarda kimya laboratuvarlarında önemli çalışmalar yapılmakta olup, ilerisi için ümit verici sonuçlar elde edilmiştir.

Kızgın su buharı 2500 ile 3000°C arasında hidro jen ve oksijen bileşenlerine ayrışır. Ancak bu kadar yüksek sıcaklığa, yüksek sıcaklıkta çalışan özel çekirdek reaktörleri ile dahi erişilememek tedir.

"Euratom" üyelerinden İtalyan kimyagerler suyun 170°C de hidrojen ve oksijene ayrışması olanağını sağlamışlardır. Bu reaksiyon, kimyasal reaktifler yardımıyla gerçekleştirilmekte olup, birçok ülke lerde uygulama alanına konulmuştur. Bu yöntemle

Hüsamettin Ateş, DSİ

Bunlardan başka benzin motorlarının yerini almak üzere hidrojenin yakıt olarak kullanılabileceği özel tipte motorların geliştirilmesine çalışıl maktadır. Bu konuda çözümü üzerinde halen çalı şılmakta olan sorun, hidrojenin hava ile karışımı nın patlayıcı bir nitelik kazanmasıdır. Bu patla ma, karbüratörlerdeki benzin hava karışımının patlama olayından daha şiddetli ve tehlikelidir. Ancak hidrojen ile çalışan motorlar bugün yapıl mış olup, yakın bir gelecekte ticari alana sokul maları beklenebilir. Bu motorlar karbondioksit ve diğer zehirli gazlar çıkarmadıkları gibi verimle ri de benzin motorlarından yüksektir.

Otomobil motorları için gaz elektrik bataryaları üzerinde çalışılmaktadır. Bu bataryalarda hidro jen ile oksijen katalizatörler yardımıyla su hali ne getirilmekte ve bu reaksiyonda kimyasal enerji doğrudan, doğruya îlektrik enerjisine dönüştürül mektedir. Bu enerji ile normal elektrik motorları çalıştırılabilmekte, böylece sessiz ve zehirsiz bir tahrik aracı elde edilebilmektedir.

Suyun elektrolizi, tümüyle yeni bir yöntemle Japon Honda ve Fushijima tarafından gerçekleştirilmiş tir. Bu yöntemde elektrolizatörler içine yarı i letken elektrotlar yerleştirilir. Bu elektrotlar da güneş ışığında morötesi ışınlar etkisi ile e lektrik enerjisi meydana gelir ve bu enerji suyu hidrojen ve oksijene ayrıştırır.

Hidrojenin güneş ışığından sağlanan enerji ile elde edilmesi konusunda çeşitli ülkelerde çok sa yıda bilim adamı çalışmaktadır. Umulmaktadır ki, yakın bir gelecekte enerji yakıtı olarak hidrojen gazı kullanılacak ve değerli bir ham madde olan petrol, kimya ve plastik sanayiindeki yerini ala caktır. Ayrıca yine çok değerli bir ham madde o lan uranyumun da çabuk tükenmesi önlenmiş olacak tır.

Elektrik Mühendisliği 214