Güneş-Hidrojen Sistemi

Okuma Süresi: 4 Dakika  | Yazdır

Yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemli özelliği çevreye emisyon yaymamalarıdır.Bu çalışmada şimdiye kadar incelenen tüm sistemler içerisinde güneş-hidrojen sistemi bunu en iyi sağlayan sistemdir.Yenilenebilir enerji kaynaklarının çok yakın gelecekte tüm dünyanın enerji ihtiyacının büyük bir kısmını sağlayacağı hemen hemen belli olmuşken bu kaynaklar arasında güneş-hidrojen hibrit sistemi şu ana kadar yapılan çalışmalarda en verimli sistem olarak göze çarpmaktadır.Bu çalışmada şu ana kadar anlatılan hemen hemen tüm sistemler güneş-hidrojen hibrit enerji sisteminin bir parçasıdır.İlk kısımda özellikle güneş enerjisinden elektrik üretimi bölümünde fotovoltaik paneller ve bunlara bağlı ekipmanlar ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır. Daha önce de belirtildiği gibi fotovoltaik panellerin verimlerini yükseltmek ile ilgili her gün daha da cesaretlendirici çalışmalar yapılmaktadır.Çok kısa bir süreç içerisinde panellerin verimlerinin hızla artması ve buna paralel olarak fiyatlarının da hızlı bir şekilde düşmesi beklenmektedir.Şu an için hidrojen üretim sistemleri içinde en uygunu doğalgazdan buhar eldesi ile olan yoldur ve 6$/GJ üretim maliyeti vardır.Ancak yakın zaman içinde doğalgazın biteceği ayrıca bu çeşit bir sistemde çıkan emisyon oranlarının yüksekliği düşünülecek olursa maliyet düşüklüğüne rağmen çok da verimli bir yöntem olmadığı görülecektir.

Aşağıdaki şekilde basit bir güneş-hidrojen sisteminin içerdiği elemanlar yer almaktadır. Çoğu daha önceki bölümlerde anlatılan elemanlar burada bir bütün halinde verilecektir.


Güneş-Hidrojen Hibrit Enerji Sistemi

Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi fotovoltaik panelden elde edilen DC güç,elektrolizörün enerji ihtiyacını karşılar.Elektrolizör içindeki su, güneş panelinden alınan enerji vasıtasıyla hidrojen ve oksijene ayrılır.Daha sonra elde edilen hidrojen bir tüpte toplanarak yakıt hücresine verilir.Daha önce de anlatıldığı gibi yakıt hücresine anot kısmından giren hidrojen,ortam havasından yada yine elektroliz vasıtasıyla elde edilmiş olan oksijenin depolandığı tüpten elde edilen oksijen ile birleşerek bir DC güç meydana getirir.Bu enerji ise gerek DC güç ile çalışan herhangi bir alette direk olarak kullanılabildiği gibi inverterler vasıtasıyla AC güce çevrilip evin veya herhangi bir ortamın tüm enerji ihtiyacını karşılayabilir.

Güneş-hidrojen enerji sistemlerinin en güzel yanlarından biri de portatif olabilme özelliğine sahip olmalarıdır.Görüldüğü gibi tüm malzemeler taşınabilir özelliğe sahiptir ve kurulum için çok büyük alan ihtiyaçları yoktur.Herhangi bir aracın üstüne yerleştirilen fotovoltaik paneller vasıtasıyla hidrojen elde edilip örneğin PEM tipi bir yakıt hücresinde bu değerlendirilebilir.Bu sistem güneşin ve suyun sağlanabildiği her yerde işlevini sürdürecektir.Bu iki kaynağın da sonsuz kaynaklar olarak öngörüldüğünü göz önüne alırsak güneş-hidrojen sisteminin nasıl bir enerji kaynağı olduğunu daha iyi kavrayabiliriz.Oysa ki hemen diğer tüm sistemler mutlaka enerjilerini başka bir yakıt vasıtasıyla karşılarlar ve bu yakıt bittiği zaman çalışamaz duruma gelirler.Güneş-hidrojen sisteminde ise güneşli saatlerde güneş panelleri tarafından üretilen elektrik hem gerekli olan enerjiyi karşılar hem de yakıt hücresini beslerken güneş alınamayan saatler için de hidrojen tankını doldurur ve bu durumda sistem kesintisiz bir güç kaynağı olarak çalışır.Bu sisteme takviye edilecek akü grubu ile de uzun süren güneşsizlik durumlarında daha önceden PV paneller tarafından doldurulmuş olan akü grubu devreye girerek sistemi çalışmasını devam ettirir.

İlk kurulum maliyetleri benzerlerine göre oldukça yüksek olsa da hareketli parçaya sahip olmamaları,hemen hemen hiç bakım gerektirmemeleri ve uzun işletim ömürleri ile güneş-hidrojen sistemleri kendilerini birkaç sene içerisinde amortize ederler.Şu an için özellikle şebekeden bağımsız konutlar ile,çöllerde veya benzer yerlerde kurulan hastaneler,okullar gibi taşınabilir gereklilik arz eden yerlerde kullanımları oldukça mümkündür.Bu gibi yerlere şebeke bağlantısı götürmek şu anki fiyat koşullarında bile birçok durumda güneş-hidrojen enerji sisteminden pahalıya gelmektedir.Bir sonraki çalışmada Edirne ili sınırlarında şebekeden bağımsız bir çiftlik evinin bu koşullar altında analizi yapılacaktır.Şebeke durumuyla maliyetler karşılaştırılacak ve emisyon oranları ile birlikte ayrıntılı bir maliyet analizi yapılacaktır.