Suyla çalışan araba fikri bundan 10 sene önce ortaya atılmış bir rüyaydı, fakat bu rüya artık resmen gerçek oldu. Suyun elektrolizi ile hidrojenin ayrıştırılması ve ortaya çıkan elektrik enerjisinin yakıt pilinde depolanması ve bunun elektrik motoru ile tekerleklere güç verecek ÅŸekilde kullanılması mantığıyla çalışan bu araba, deniz, yaÄŸmur veya ırmak suyu ayırt etmeksizin molekül yapısı H2O olan herÅŸey ile çalışabiliyor. Japon Genepax ÅŸirketinin ürettiÄŸi aracın maksimum sürati saatte 80km ve 1 litre su ile yarım saat boyunca durmaksızın çalışabiliyor. Araç elektrik motoru kullandığından son derece sessiz ve performans olarak esnek çalışmakta, bunun en güzel örneÄŸi ise hiç şüphesiz bugüne kadar yapılmış elektrik motoru kullanan en iyi otomobil olan Tesla Roadster. Yalnız bu aracı BMW’nin 2 yıldır güvenli ve kullanılabilir hale getirmek için çalıştığı Hidrojen 7 model arabası ile karıştırmamak lazım. Çünkü BMW Hidrojen 7 deposuna doÄŸrudan saf hidrojen yüklenen içten yanmalı bir motorla çalışmakta. Hidrojenin sıvı olarak depolanabilmesi için de çok düşük sıcaklıklar gerektiÄŸinden ve taşıma(güvenlik) anlamında birçok risk faktörü içerdiÄŸinden uygulanabilirliÄŸi oldukça zor bir sistem. Hidrojen 7 tabiki Genepax ÅŸirketinin ürettiÄŸi araca göre çok daha verimli fakat iÅŸletimi de o denli zor. Su ile çalışan bu tarz arabalar yaygınlaşır ve daha güçlü motor seçenekleri ile kullanılabilir hale gelirse ki gelecektir, insanlık bedava yolculuk imkanına kavuÅŸup daha refah ve mutlu bir yaÅŸam sürebilir. Her ne kadar bunu petrol rezervlerinden gelir saÄŸlayan güçlü devletler istemeyip önünü kesmek isteyecek olsa da, çevreye duyarlılık ve küresel ısınmanın tehditi arttıkça bu deÄŸiÅŸimin kaçınılmaz olacağını söyleyebiliriz. Teknolojinin daha bilinçli kullanılması gerektiÄŸinin farkına felaketler olmadan önce varılması dileÄŸiyle…

Genepax Su İle Çalışan Otomobil:
Get the Flash Player to see this player.

Mobil cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanan yakıt pili mücadelesi firmalar arasında son hızla sürerken, Sharp herkesten bir adım öne geçtiğini resmen kanıtladı. Ürettiği yüksek enerji yoğunluklu yakıt pili sayesinde santimetreküp başına 0.3W enerji üretebiliyor. Pillerin bu haliyle mevcut kullanılmakta olan lityum-ion pillerin yerini alabileceği ifade ediliyor. Şimdilik PDA ve laptoplarda kullanılabilecek ölçülerde üretilebilen yakıt pillerinin daha küçük alanlara sığdırılabileceği de söyleniyor.

Sharp’ın ürettiÄŸi bu yakıt pillerinde hidrojen gazı yerine sıvı ve çok uçucu bir madde olan metanol kullanılıyor. Böylece hem daha az patlama riski ve daha uzun ömürlü piller üretmek mümkün olabiliyor. Yakıt pili ile bir laptopun 1 ay hiç kapanmadan rahatlıkla çalışabildiÄŸini düşünürsek, cep telefonuna uygulanacak bir pilin aylarca belki de 1 yıl boyunca hiç ÅŸarj etmeden kullanılabilmesi mümkün olacak. EÄŸer bundan daha da iyisini yapmayı baÅŸarabilirlerse, cep telefonları yanında ÅŸarj aletiyle gelmeyecektir. Çünkü alınan bir telefon 2-3 sene hiç kapanmadan aynı pille çalışabilmesi mümkün olabilir.

Yakıt pillerinin nasıl çalıştığını ve çeşitlerini verilen linklerden okuyabilirsiniz.

GeleceÄŸin enerji depolama aracı olarak görülen yakıt pili teknolojisi gün geçtikçe geliÅŸtiriliyor. Son olarak Sony tarafından ele sığdırılabilecek boyutlara indirildiler. 50×30mm boyutlarına sahip olan yakıt pili, özellikle mobil cihazlar için geliÅŸtirildi. Methanol ile çalışan bu yakıt pili, methanolun içindeki kimyasalların elektrik enerjisine dönüştürülerek kullanılmasını saÄŸlıyor. Sony yeni prototip yakıt pilinin sadece 10ml’lik methanol ile 14 saat kesintisiz güçverebiliyor.

Kapasiyesi düşük olan sistem 3 watt gücü mikro pompalar ve kontrol devresi aracılığıyla elektrik enerjisine çevirip lityum polimer pil üzerinden sisteme aktarıyor. Yakın gelecekte cep telefonlarımızı yakıt pilleri kullanarak, aylarca hiç ÅŸarj etmeden kullanabileceÄŸiz. Hatta bir laptopta yapılan denemeye göre, yakıt pili bataryasıyla bir laptop tam 30 gün boyunca sürekli çalışmayı baÅŸarabiliyor. Tabi laptop bataryasının büyüklüğünü düşündüğümüzde bu çok doÄŸal, fakat cep telefonu için üretilen bataryalar Sony’nin yeni teknolojisinde olduÄŸu gibi çok daha kompakt yapıda olacaktır.

Motorola bir ilke daha imza atıp, seri üretime geçirmeyi planladığı hidrojen yakıt pilli MOTOSLVR L7 model tefonunu görücüye çıkardı. Firma tarafından ÅŸu an için bir prototip resmi sunulmuÅŸ durumda, cihazın 2009′da piyasada olabileceÄŸi söyleniyor. Motorola cihazın son derece güvenli olduÄŸunu ve hiçbir patlama riskinin bulunmadığını söyledi. Günümüzde neredeyse bütün telefonlarda kullanılan ve bilinen lityum-iyon tabalı standart pillerin bile nasıl patlayabildiÄŸine ÅŸahit oluyorken, özellikle hidrojenin ayrışarak elktrik üretimi saÄŸladığı bu ufak pillerin güvenliÄŸi konusunda insanın aklında şüphe uyanmaması pek mümkün olmuyor. Cihaz üzerindeki pil ile 1 yılın üzerinde hiç ÅŸarj edilmeden çalışabiliyor, 1 yılın sonunda ise ÅŸarja takılıp tekrar 1 yıl daha kullanılabiliyor. Önce cep telefonu daha sonra da laptoplarda görmeye baÅŸlayacağımız yakıt pilleri depolama yönünden gerçekten çığır açacak bir geliÅŸme. Bekleyip göreceÄŸiz…

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…

Yakıt Pili Çeşitleri

Elektrolit kullanım tiplerine göre yakıt pilleri birkaç çeşit’e ayrılabilir.

1.Alkali Yakıt Pili (AFC)

Bu yakıt pilinde elektrolit olarak KOH kullanılır.Alkali elektrolitlerde oksijen indirgeme kinetiği asit elektrolitlerden daha hızlıdır ve soy metal olmayan elektro katalizörlerin kullanılabilmesi AFC’yi ekonomik yapmaktadır.Ancak elektrolitin CO2 gibi asidik safsızlıkların ortamda bulunmasına izin vermemesi emisyon oranından dolayı sorun yaratır.

Alkali sistemler oda sıcaklığında çok iyi çalışır ve diğer tüm yakıt sistemleri arasında en yüksek voltaj verimine sahiptirler.Ayrıca birçok malzeme ile iyi uyum sağlayabildiğinden AFC’ler uzun işletim ömrüne sahiptir.

AFC’ler güvenilir sistemlerdir ve küçük hacimde nispeten yüksek güçler elde edebilmektedirler.Güç yoğunlukları 100-200 mW/cm² arasında değişmektedir.Maliyetler ise ulaştırma sektörü için 50/100 $/kW değerlerine ulaştırılmaya çalışılmaktadır.

Alkali Yakıt Pilinin Şematik Gösterimi

Yazının Devamı…

Hidrojen ve Yakıt Pili Kullanımı İle Dünya Üzerindeki Gelişimi

Daha önce de belirtildiÄŸi gibi hidrojenden, yakıt pili teknolojisi ile elektrik elde edilmektedir. Bugüne kadar, yakıt pillerini çeÅŸitli yönleriyle inceleyen 200′den fazla araÅŸtırma NASA tarafından desteklenmiÅŸtir. Bugün, Apollo ve Space Shuttle görevlerinde güvenli olarak elektrik (ve su) saÄŸlamış olmaları nedeniyle, yakıt pilleri uzaydaki rollerini ispatlamış bulunmaktadır.

Bu baÅŸarılar, 1960′larda, yakıt pillerinin dünyanın enerji problemlerinin tümüne çözüm olabileceÄŸi tahminlerine yol açmış ve 1970′li yıllarda çalışmalara baÅŸlanmış, 2000′li yıllarda ülkelerin enerji politikalarında önemli yer tutmaya baÅŸlamıştır.

1959 Yılında Üretilen 5 kW Alkalin Yakıt Hücresi

ABD Başkanı G.W. Bush 28 Ocak 2003 tarihinde yaptığı bir konuşmada hidrojen enerjisini hürriyet yakıtı olarak tanımlamış ve bu alandaki çalışmalara destek amacıyla 1.7 milyar dolarlık bir kaynak ayrıldığını söylemiştir. ONSI Corp. adında bir Amerikan firması 200 kW enerji sağlayan fosforik asit tipi (PC25) yakıt pilinin pazarlamasını yapmaktadır.

Teksas Valisi Hidrojen Yakıtlı Arabaya Hidrojen Doldururken

Japonya’da WE-NET (World Energy Network) projesi ile Tokyo metropolitan bölgesinde hidrojen kullanımı ile oluÅŸacak azot oksit emisyonundaki azalma potansiyeli araÅŸtırılmaktadır. WE-NET Programı Japonya’nın Uluslar Arası Ticaret ve Endüstri Bakanlığınca desteklenmektedir. Bu programda Japonya hidrojen enerji sistemini geliÅŸtirmek üzere 2020 yılına kadar 4 milyar $’lık bir bütçe ayırmıştır. Gelecekte de Pasifik denizinin ekvator bölgesinde yapay bir adada solar radyasyon kullanarak deniz suyundan elektrolizle hidrojen üretmeyi planlamaktadırlar.

Halen Japonya’da Tokyo Electric Company tarafından kurulan 11 MW’lık elektrik santralı Rokko adasının elektrik ve ısı ihtiyacını karşılamakla birlikte, kapasiteleri 50 ile 500 MW arasında deÄŸiÅŸen yüzlerce yakıt pilli tesis bulunmaktadır. Sadece Tokyo’da ÅŸehrin elektrik ihtiyacının 40.000 kW’lık bölümü hidrojen enerji sistemlerinden saÄŸlanmaktadır. Yazının Devamı…