Hidrojenin Taşınması

Okuma Süresi: 5 Dakika  | Yazdır

Hidrojen gazı, doğal gaz veya hava gazına benzer olarak borular aracılıyla her yere kolaylıkla ve güvenli olarak taşınabilmektedir. Doğal gaz için kurulan yer altı boru dağıtım ağının ileride çok az bir değişiklikle hidrojen içinde kullanılması olanaklıdır. Boru hatları dışında hidrojen, basınçlı gaz olarak veya sıvılaştırarak tüplere konup tankerlerle taşınabilir. Çift çeperli yalıtılmış 25m3 hacmindeki tanklara konulan sıvılaştırmış hidrojen, karayolu ile yine benzer şekilde 130m3 hacminde tanklara konulan sıvı hidrojen ise demiryolu ile taşınabilmektedir.
Hidrojen boru ile taşınmasına, Texas da petrol endüstrisi tarafından kullanılmakta olan ve 80 km uzunluğuna sahip boru şebekesi ile Almanya da Ruhr havzasında 1938 yılında işletmeye açılan ve bu gün 15 atmosfer basınç altında hidrojen taşımaya devam eden 204km lik boru hattı örnek olarak gösterilebilir.

t1.jpg
Bazı Büyük Hidrojen Boru Hatları

Hidrojen Taşınırken Enerji Kaybı
Günümüzde petrol tankerlerinden sızan veya kaza sonucu her yıl denizlere saçılan binlerce ton ham petrol, bilindiği üzere telafisi çok zor, hatta olanaksız olan büyük zararlara yol açmaktadır. Elektrik enerjisi taşıma ve dağıtma hatlarında ise, yine büyük enerji kayıpları vardır. Ülkemizde elektrik enerjisinin taşınması sırasında kaybolan enerji miktarının Keban Barajı nın bir yılda ürettiği elektrikten neredeyse 1.5 kat fazla olduğu hesaplanmıştır. Kömür çıkartılması ve dağıtılması oldukça yüksek maliyet gerektiren bir işlemdir. Doğal gaz ve petrol yataklarının belirli bölgelerde bulunmasından dolayı, bu yakıtların kullanılacak yere boru hatları ile taşınması için çok uzun, bazen birkaç ülkeyi kapsayan binlerce kilometrelik boru hatları, dolayısıyla yatırım maliyeti getirmektedir. Hidrojen ise her yerde bölgesel olarak üretilebildiği için çok uzun boru hatlarına gerek yoktur.

Hidrojen Taşıma Şekillerinin Karşılaştırılması
Hidrojenin taşınmasında seçimi etkileyecek ana faktörler uygulama, miktar ve üretim yerinden alıcıya olan mesafedir. Depolamada da bahsedildiği üzere, eğer hidrojen, uygulamada sıvı olarak gerekiyorsa sıvı halde uygulama alanına taşınmalıdır.

Taşımada etkili olan faktörler;

Miktar
Büyük miktarlardaki hidrojen için en ucuz taşıma yöntemi boru hatlarıyla taşımadır.Fakat okyanusların geçilmesi sözkonusu oluyorsa doğal olarak en ucuz yöntem sıvı hidrojenin tankerlerle taşınması olacaktır. Sıvı hidrojenin taşınması ikinci en ucuz iletim yöntemidir. Boru hattıyla taşımanın çalıştırma maliyetleri çok düşük olmasına rağmen ilk yatırım maliyeti çok yüksektir. Diğer tarafta sıvı hidrojenin de çalıştırma maliyetleri yüksek fakat ilk yatırım maliyetleri hidrojen miktarı ve taşıma yapılacak mesafeye bağlı olmak üzere daha düşüktür. Küçük miktarlardaki hidrojen için boru hattı karlı olmamaktadır.Çünkü boru hattına yapılacak ilk yatırım maliyeti çok yüksek olacaktır. Bu durumda en uygun yöntem sıkıştırılmış gaz halde taşımadır. Sıvı hidrojenle kıyaslandığında sıkıştırılmış gaz hidrojenin enerji tüketimi ve ilk yatırım maliyeti daha düşüktür. Her ne kadar aynı miktardaki hidrojen için daha fazla tüp treylere ihtiyaç duyulsa da ilk yatırım maliyeti çok daha aşağıda kalmaktadır.
Bu ikisi arasında hangisinin ekonomik olarak tercih edileceği taşınacak mesafeye bağlı olmaktadır. Uzun mesafeler için sıvılaştırmanın yüksek enerji maliyeti dengeyi bozacaktır. Mesafe kısa ve miktar çok küçük ise sıkıştırılmış gaz hidrojen en uygun seçim olacaktır. Ayrıca kısa mesafeler için aynı tüp treyleri bir gün içersinde birden fazla defa kullanma söz konusu olabilmektedir.

Metal hidrit taşıma maliyeti gaz ve sıvı hidrojenin arasında kalmaktadır. İlk yatırım maliyeti çok yüksek olmasına karşın metal hidrit sıkıştırılmış gaz hidrojene kıyasla çok daha fazla miktarlarda hidrojen taşıma kapasitesine sahip olduğundan tercih edilebilir.

Mesafe
Daha önce de değinildiği üzere mesafe taşıma maliyetleri üzerinde çok etkilidir. Kısa mesafeler için boru hatları çok ekonomik olmaktadır. Boru hattının ilk yatırım maliyeti tanker yada tır tüplerinin maliyetine yakın olmaktadır ve ek olarak taşıma ve sıvılaştırma maliyeti de bulunmamaktadır. Mesafe arttıkça boru hattının ilk yatırım maliyeti hızlı bir şekilde artmaktadır ve ekonomiklik taşınacak miktara bağlı kalmaktadır.
Mesafe sıvı ve sıkıştırılmış gaz hidrojen arasında bir karar faktörü olabilmektedir. Uzun mesafelerde aynı miktardaki gaz hidrojeni taşımak için gereken tır miktarı sıvı hidrojene göre çok daha fazla olacaktır. Yani uzun mesafedeki gaz hidrojeni taşıma maliyeti, sıvılaştırma maliyetleri eklenmiş sıvı hidrojeni taşıma maliyetinden daha fazla olmaktadır.

Güç Tedariki
Hidrojenle ilgili özel bir durum,enerjinin uzun mesafe iletimidir. Hidrojeni üretip boru hatlarıyla ısı yada elektrik enerji ihtiyacı olan yere taşımak düşük enerji kayıplarından dolayı çok daha ucuz olmaktadır .Hidrojenin taşınmasındaki yöntemleri kısaca en uygun koşullara göre özetleyecek olursak;
Boru hattı, büyük miktarlar ve uzun mesafelerdeki güç iletimi için,
Sıvı hidrojen, uzun mesafelere taşımada,
Sıkıştırılmış gaz, küçük miktarlar ve kısa mesafelerdeki taşımalarda,
Metal hidrit, kısa mesafelerde taşımada kullanılması en uygun yöntemlerdir.