Hidrojen, kendimizi fosil yakıtlardan uzaklaştırma çabalarımızda önemli bir rol oynayacak gibi görünüyor, ancak onu çevre dostu bir şekilde yapmak çok büyük miktarda su gerektiriyor. Şimdi araştırmacılar, en kuru iklimlerde bile hidrojen yakıtını havadan çıkaran yeni bir teknik geliştirdiler.
Yenilenebilir enerji ve pil teknolojisi, enerji ve ulaşım sektörlerinin büyük bir bölümünün karbondan arındırılmasında büyük adımlar atarken, hidrojen de enerji karışımının önemli bir parçası olabilir. Tıpkı geleneksel yakıtlar gibi yakılabilir, ancak açığa çıkardığı tek yan ürün sudur. Havacılık gibi sıkı ağırlık gereksinimleri olan uygulamalar için umut verici bir çözüm olmasını sağlayan iyi bir enerji yoğunluğuna sahiptir ve ayrıca enerjiyi daha uzun süreler boyunca depolamak için yararlı bir yol olabilir.
Ancak hidrojen yakıtının ne kadar çevre dostu olduğu, büyük ölçüde nasıl üretildiğine bağlıdır. Bugün, kütle, fosil yakıtlardan yapılan ve önemli miktarda sera gazı emisyonuna neden olan "gri hidrojen" olarak adlandırılmaktadır. Hidrojenin karbonsuzlaşmaya katkıda bulunması için, suyu yenilenebilir enerji kullanarak hidrojen ve oksijene ayıran elektrolizörler tarafından üretilen “yeşil hidrojene” geçmemiz gerekiyor.
Zorluk, en iyi yenilenebilir enerji kaynaklarına sahip yerlerin çoğunun su kıtlığı ile mücadele etmesidir. Ancak şimdi Avustralya'daki Melbourne Üniversitesi'nden araştırmacılar, havadan emilen nemden hidrojen yakıtı oluşturabilen yeni bir teknik geliştirdiler. Dahası, nem dünyanın en kurak çöllerinde bulunanın altında olsa bile çalışır.
Gang Kevin Li, "Havadaki nemi kullanma yeteneği, bu DAE [doğrudan hava elektrolizörü] modülünü tatlı suya erişimin büyük bir sorun olduğu uzak, kurak ve yarı kurak ortamlarda uygulanabilir kılıyor." söyledi Newsweek. "Yeryüzünde güneş ve rüzgar potansiyeli yüksek olan bölgelerin çoğu tatlı sudan yoksundur."
Yeşil hidrojen üretimi önemli ölçüde artırılacaksa, suya erişim büyük bir endişe kaynağı olacaktır. İçinde kağıt Doğa İletişim, Araştırmacılar, gezegenin üçte birinden fazlasının kurak veya yarı kurak olduğuna ve su kıtlığı olan alanlar ile güneş ve rüzgar enerjisi potansiyeli en yüksek olan alanlar arasında önemli bir örtüşme olduğuna dikkat çekiyor.
Bununla birlikte, en kuru iklimlerde bile havada önemli miktarda nem vardır. Araştırmacılar, Sahel çölü gibi yerlerde bile bağıl nemin hala ortalama yüzde 20 civarında olduğunu belirtiyorlar. Böylece, bu kullanılmayan su kaynağını hidrojen üretmek için kullanmanın bir yolunu bulmaya başladılar.
Cihazları, havadaki nemi çekebilen su emici bir sıvıya batırılmış bir süngeri barındıran bir su toplama ünitesinden oluşur. Bu rezervuarın her iki tarafında, herhangi bir yenilenebilir enerji kaynağı tarafından çalıştırılabilen elektrotlar bulunur. Devreden bir akım geçtiğinde, su elektroliz yoluyla kendisini oluşturan oksijen ve hidrojen atomlarına bölünür ve bunlar daha sonra gaz olarak toplanabilir.
Ekip, cihazın art arda 12 gün boyunca verimli bir şekilde çalışabileceğini ve yüzde 99 saflıkta hidrojen ürettiğini gösterdi. Dahası, cihaz yüzde dört gibi düşük bir bağıl nemde çalışmaya devam ediyor.
Ekip, gerçek dünyadaki potansiyelini test etmek için beş elektrolizörü paralel olarak donattı ve onları bir güneş paneli tarafından çalıştırılan dışarıya yerleştirdi. Kurulum, günde metrekare başına ortalama 745 litre (197 galon) hidrojen üretebildi.
Uluslararası Enerji Ajansı'ndan Simon Bennett, bu, benzer çevresel koşullar altında geleneksel, su beslemeli bir elektrolizörün üreteceği miktarın yaklaşık yarısı kadardır. söyledi New Scientist, ancak nemle çalışan bir cihaz için fena değil.
Hidrojen yakıtının karşı karşıya olduğu önemli bir sorun, onu dağıtmak için kullanılan altyapının günümüzün fosil yakıtlarında kullanılandan çok farklı olması ve genellikle yüksek basınç ve hatta kriyojenik depolama gerektirmesidir. Li'nin işaret ettiği gibi Newsweek, hidrojenin herhangi bir yerde yapılmasına izin veren böyle bir cihaz, bu sorunların bazılarını çözebilecek olan üretimin dağıtılmasına yardımcı olabilir.
Ancak şu anda yeşil hidrojenin önündeki en büyük engel maliyet. Elektrolizör teknolojisinin fiyatı düşene ve daha verimli hale gelene kadar, hidrojenin havadan çekilip çekilmediğine bakılmaksızın geleneksel yakıtlarla rekabet etmesi pek olası değildir.
Resim Kredi: Gerd Altmann itibaren Pixabay
