Brando firmasının ürettiği yeni enerji çözümü ile artık cep telefonu, mp3 player, pda gibi küçük taşınabilir aletlerinizi elektrik olmayan yerlerde bile şarj edebileceksiniz. Ürerinde 1350mAh bataryası bulunan cihaz, gündüzleri kullanılmadığı her an güneş enerjisini depolayarak bataryasını şarj ediyor. Oldukça verimli çalışan cihazın fiyatı da kendisi gibi küçük. 25$’a fiyat etiketiyle satışa sunulan cihaz, bedava şarj etme cihazı olarak oldukça popüler olacak gibi gözüküyor. Yakında bizzat cep telefonlarımız da üzerlerine yerleştirilecek güneş panelleriyle kendi bataryalarını şarj edebilen şekle gelebilir.

Taşınabilir olan ve güneş enerjisi kullanan bu jeneratör 600W güç çıkışı sağlayabiliyor. 72 x 126 x 50 inç boyutlarında olan cihazın fiyatı 2000 pound. Cihaz aküsünü güneş enerjisi ile daha uzun süre dayanacak şekilde şarj edebiliyor. Yakında cep telefonlarında bile görmeye başlayacağımız, güneş enerjisinden bataryaya şarj olayının ilk temsilcilerinden birisi olan ürün PowerCube 600 ismiyle satışta.

Kaynak

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

Yazının Devamı…

İçten Yanmalı Motorlarda Hidrojen Kullanımı
Hidrojen içten yanmalı motorlar için çok iyi bir yakıttır.Hidrojen güçlü içten yanmalı motorlar benzinli motorlara göre %20 daha verimlidir.

İçten yanmalı motorlarda ideal termal verim oranı:

Burada;
r = sıkıştırma oranı
k = Spesifik ısılar oranı (Cp/Cv)
Bu denklem termal verimin spesifik ısılar oranı ya da sıkıştırma oranını arttırmakla arttırılabileceğini gösterir.Hidrojen motorlarında, hidrojenin düşük kendinden ateşleme sıcaklığı ve fakir karışımlarda yanma yeteneği dolayısıyla bu oranlar benzin motorlarına göre daha yüksektir.

Hidrojen Motoru Emisyon Oranı

Benzin Motoru Emisyon Oranları

Hidrojen yakıtının içten yanmalı motorlarda yani otobüs,kamyon,traktör,ile tarım makineleri gibi tüm taşıtlarda kullanılabilmesi,sınırlı rezerve sahip petrol ürünlerinin yerini alması ve çevreye dost bir enerji olması,son yıllarda araç üreten şirketlerin büyük ilgisini çekmiştir.Benzin veya mazot yerine motorlarda hidrojen gazı kullanılması motorların yakma sisteminde bir takım değişiklikler gerektirmektedir.Hidrojen yakıtlı motor tasarımlarında bugüne kadar kullanılan 3 temel yöntem aşağıda verilmiştir. Yazının Devamı…

Hidrojen elektrik üretmek için bir elektrokimyasal reaksiyon içinde yanma olmadan oksijenle birleştirilebilir. Bu reaksiyonun oluştuğu yer elektrokimyasal yakıt hücresi veya sadece yakıt hücresi olarak adlandırılır.Yakıt pilleri temiz,sessiz,hareketli parça içermeyen ve yüksek verimli,doğalgaz veya diğer hidrojen içeren gazlardan elektrik ve ısı enerjisi üretim teknolojisidir.Diğer enerji üretim teknolojilerinden çok farklı olarak yakıt pili,yakıtın kimyasal enerjisini doğrudan kullanılabilir elektrik ve ısı enerjisine dönüştüren elektrokimyasal bir cihazdır.Yakıt pilinde doğrudan birincil enerji kaynağı olarak,hidrojen kullanılabileceği gibi,dönüştürme yapıldığı takdirde, doğalgaz,LPG,metanol,nafta veya benzin gibi hidrojen içeren yakıtlar da kullanılabilmektedir.

Yakıt pilinde gerçekleşen dönüşüm pil ya da akümülatördeki dönüşüm ile benzerdir.Yakıt pili ile bunlar arasındaki temel farklılık ise,yakıt pillerinin enerji dönüşümünü yakıt ve oksitleyici sağlandığı sürece gerçekleştirebilmesidir.Diğerlerinde ise bu dönüşüm içlerinde depolanmış enerji ile sınırlıdır.

Yakıt pili 3 temel kısımdan meydana gelir.Anot(negatif elektrot),katot(pozitif elektrot) ve bu iki elektrot arasında kalan elektrolit(değişim zarı)

Yakıt Pili Çalışma Şekli

Yazının Devamı…

Ülkemizde nükleer santral kurulsun mu kurulmasın mı diye yoğun tartışmalar yaşana dursun Japon’yada nükleer enerji konusunda enteresan gelişmeler yaşanıyor. Küçük ama akıllı dostlarımız gelecekte yaşanması muhtemel enerji savaşlarının bile önüne geçebilecek basit ve etkili bir enerji kaynağı geliştirme yolunda emin adımlarla ilerliyorlar.

Bir çoğunuzun aklına hemen hayalleri süsleyen soğuk füzyon gerçek mi oldu acaba şeklinde bir soru gelmiş olabilir fakat olay bu kadar çevreci değil. Ülkemizde daha çok dizüstü bilgisayarları ve LCD TV leriyle tanıdığımız Japon üretici Toshiba, 40 yıl boyunca küçük bir yerleşim birimine enerji sağlayabilecek güçte nükleer pil geliştirmiş durumda.

Önümüzdeki sene ilk denemelerine Japonya’da başlanması planlanan 200kw/saat güç üretme kapasitesine sahip mini nükleer reaktör, eğer Amerikan Nükleer Enerji kurumundan da gerekli onayları alırsa 2009′da başta Amerika olmak üzere genel kullanıma sunulacak. Böylece enerji götürmenin zor olduğu adalar, engebeli araziye kurulu kasabalar gibi yerleşim birimlerine KW/saati 0.05$’dan enerji sunulabilecek.

Pilin çalışabilmesi için gerekli tesis her ne kadar karmaşık duruyor olsa da tesisin büyük kısmı nükleer pilin korunması ve üretilen enerjinin kontrol altına alınıp dağıtılmasıyla görevli cihazlardan oluşuyor. 6 metre uzunluğa ve 1.8 metre genişliğe sahip olan pilin içerisinde tepkimeyi kontrol etmek için sıvı lityum-6 elementi bulunuyor. Enerjinin üretildiği asıl kısımda herhangi bir mekanik parça bulunmuyor ve enerji üretimi esnasında çekirdeğe müdehale gerekmiyor. Tehlike anında ise otomatik olarak kapanma özelliğine sahip. (Tabi bu Çernobil’deki reaktör için de geçerliydi. Kendini ne kadar hızlı kapatabildiğini ve teklikeyi nasıl etkisiz hale getirdiğini tüm dünya gördü (!))

Nükleer pilin bir kaç versiyonu bulunuyor; teknik detaylarını verdiğimiz versiyon, standart bir nükleer enerji santralinden 100 kat daha küçük yer kaplıyor ve 200kw/saat elektirik üretiyor. Pilin gelişmiş versiyonları 1100kw/saate kadar enerji üretebiliyorlar. Fakat üretilen enerji miktarı arttıkça pilin dayanma süresi de düşüyor zira 25.000 hanelik bir yerleşim birimine yetecek versiyon için 3 ile 5 yıl arası bir ömür belirlenmiş. Bu süre sonunda pilin değiştirilmesi gerekiyor.

Bu sistem sayesinde uzak bir gelecekte her sitenin veya uydu kentin kendi enerji santrali olabilecek. Satılık daire ilanlarında havuz, otopark ve oyun alanı yanında müstakil nükleer santral ibaresini de görebileceğiz (Tabi bu gelecekte nükleer pilleri bombaya dönüştürerek insanlara zarar vermeyi planlayacak teröristlerin olmayacağını varsayıyoruz.)

Daha ayrıntılı bilgi için aşağıdaki adresleri ziyaret edebilirsiniz; bu enteresan haberi benle paylaşan Murat KARAMANOĞLU’na da tekrar teşekkür ederim.

* http://www.bloomberg.com/
* http://www.utnl.jp/
* http://www.dvorak.org/

Alıntıdır

Konutlara Uygulanan Hidrojen Enerjisi Sisteminin Şekli

Konutlara uygulanan hidrojen enerji sistemleri şekilde görüldüğü gibi 5 adet üniteden meydana gelmektedir.

1. Yakıt pili

2. İnverter

3. Doğalgazdan hidrojen üreten hidrojen jeneratörü

4. Yakıt pilini açık havadaki oksijen ile besleyen hava üfleyicisi

5. Sıcak su üreten ısı radyatörü

Doğalgaz şebekesinden alınan gazdan hidrojen üretilerek yakıt piline gönderilir.Hava üfleyicisi açık havadaki oksijeni yakıt piline göndererek hidrojenle oksijenin yakıt pili içerisinde birleşmesini sağlar.Bunun donucunda ortaya elektrik,saf su ve ısı çıkar.Elektrik enerjisi konutun elektrik ihtiyacını karşıladığı gibi yakıt pilindeki ısı su ısıtmada yada konutun ısıtılmasında kullanılır.Bu sistemler ulusal şebeke sistemlerine paralel çalışacak şekilde tasarlanmıştır.Aşırı yük çekimi durumunda enerji talebi şebekeden karşılanır.Sistemin en büyük avantajı ulusal şebekelerde meydana gelen dalgalanmalardan etkilenmemesidir.Genellikle 1 kW,2 kW, 5 kW ve 10 kW’lık sistemler evler için dizayn edilmiştir.

Hidrojen Enerjisinin Konut İçinde Devirdaim Şeması

Yakıt pili sistemlerinin kojenerasyon sistemlerine dahil edilip birleştirilmesi ile bir bölgede cazibeli üretim teknolojisi ortaya çıkmaktadır.Binalarda yakıt pili kojenerasyon sistemlerinin tatbiki,bina düzenlemelerine uygun olarak,ekonomik yararlılığının değerlendirilmesi,bölgesel faydanın belirlenmesi gibi bir takım çalışma stratejilerinin seçimini zorunlu kılar.

Eğer başlangıç maliyetleri 1000-1500 $ aralığına kadar düşürülürse yakıt pili kojenerasyon sistemi ekonomik açıdan cazibeli bir hal alacaktır.Son maliyet projeksiyonları proton değişim membranlı yakıt pili teknolojisinde sağlanan gelişmeler sayesinde bu rakama kadar düşülebileceğini göstermektedir. PEM yakıt hücresinde yarım kilogramının maliyeti 10.000 $’ı bulan platinyum yerine çok daha ucuz olan nano-nikel kullanılmaya ve üzerinde araştırmalar yapılmaya başlanılmıştır.Yakın gelecekte bunların satışa çıkmasıyla kojenerasyon sistemleri için de gerekli fiyat aralığına ulaşılacaktır.

Şebeke Bağımsız Evin Enerji İhtiyacı

Edirne ili içerisinde şebeke bağımsız bir konutun enerji ihtiyacı hesaplanırken, göz önüne alınan konut 2 katlı, 143 m² genişliğinde bir çiftlik evidir.Aşağıda, hesaplanan konutun şekli ve mimari projesi yer almaktadır.

2 Katlı Çiftlik Evi

2 Katlı Çiftlik Evi Mimari Projesi

Konut içerisinde kullanılan elektrikli aletler ve bunların güç tüketimleri aşağıda verilmiştir.

(Kullanım süreleri ortalama olarak alınmış olup günden güne değişim gösterebilir.)

Yukarıda verilen değerler bir evin günlük minimum enerji tüketim miktarlarıdır.Eve uygulanabilecek durumda olan kojenerasyon sistemi neticesinde,sistem için otomatik kontrol üniteleri,valfler,pompalar gibi ekstra elektriki yükler girecektir.Bu değerler de göz önüne alınarak sistemde 3,72 kw ve 5,1 kw’lık enerji tüketimi ayrı ayrı hesaplanmıştır.Tablolar ve grafikler minimum enerji tutarı olan 3,72 kw’lık kısım gösterilecek olup,5,1 kw’lık enerji tüketimi sadece fiyat analizlerinde verilecektir.

Sistemde Kullanılacak Ekipmanların Fiyatları
Literatürde “standalone PV-hydrogen system” olarak geçen bu sistemde daha önce de ayrıntılı olarak bahsedildiği gibi Fotovoltaik paneller,yakıt hücresi,hidrojen yakıt tankı,akü grubu, elektrolizör ünitesi ve inverter(converter) kullanılmıştır.Bu ekipmanların fiyat aralıkları, fiyatların alındıkları yer ile birlikte aşağıda verilecektir.

PV Hücresi : 80 watt monokristal hücre:500 $ (Fore Enerji Sistemleri)

Yakıt Hücresi: 50 watt PEM hücre: 1700 $ (Enisolar Enerji Sistemleri)

Hidrojen Yakıt Tankı :5 kg : 1500 $ (Enisolar Enerji Sistemleri)

Solar Akü: 200 Ah 12 v jel akü : 300 $ (Fore Enerji Sistemleri)

Elektrolizör: 1 kw :1000 $ (Fore Enerji Sistemleri)

İnverter: 1 kw : 900 $ (Fore Enerji Sistemleri)

Bu alınan fiyatların hiçbirisine KDV dahil değildir.Ayrıca sistem için gerekli olan diğer ekipmanların fiyatları analiz yapılırken göz ardı edilmiştir.Bu ekipmanlar arasında otomatik kontrol ünitesi,çekvalfler,anahtarlama elemanları ve de tabi ki kablolama masrafları ile sistemin monte edileceği yerlerin(çelik koruma kılıfları vb) üretim masrafları bulunmaktadır.Bunun dışında sistem için yapılacak olan mühendislik tasarım ücretiyle,kurulum ücretleri yani işçilik fiyata yansıtılmamıştır.Tüm bu ücretler sistemin hesaplanan ücretlerine eklendiğinde fiyatta tahminen %50-60 oranında bir artış olacaktır.