devamı. - Anorganik.Org
Transkript
devamı. - Anorganik.Org
HİDROJEN ENERJİSİ VE SODYUM BORHİDRÜRLÜ YAKIT PİLLERİ Prof. Dr. Halis ÖLMEZ Ondokuz Mayıs Üniversitesi 1. HİDROJEN ENERJİSİ Endüstri devriminden günümüze kadar birincil enerji kaynaklarında sistemli bir değişim olduğu bilinmektedir. Son 100-150 yıldır temel enerji kaynakları katıdan (kömür) sıvıya (petrole) ve içinde bulunduğumuz yıllarda da sıvıdan gaza (doğal gaz, LPG) kısmi bir dönüşüme uğramıştır. Bu geçişin hidrojenle devam etmesi beklenmektedir Hidrojen 1500'lü yıllarda keşfedilmiş evrenin en basit ve en çok bulunan elementi olup renksiz, kokusuz, havadan 14,4 kez daha hafif ve zehirsiz bir gazdır. Güneş ve diğer yıldızların termonükleer reaksiyonla vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup evrenin temel enerji kaynağıdır. Normal basınçta kaynama noktası -252 °C, kritik sıcaklığı -234 °C, kritik basıncı 12,8 atm ve kritik yoğunluğu 0,031 gcm-3'dür. Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin 1/700'ü kadardır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir (yanma ısısı = -242 kJmol-1 = -121 MJkg-1). 1 kg hidrojenin enerjisi 2,1 kg doğal gazın veya 2,8 kg petrolün enerjisine denktir. Ancak hidrojenin birim enerji başına hacmi yüksektir. Hidrojen doğada serbest halde bulunmaz, bileşikler halinde bulunur. En çok bilinen bileşiği ise sudur. Isı enerjisi gerektiren her alanda kullanımı temiz ve kolaydır. Hidrojenden enerji elde edilmesi esnasında, H2 + O2 H2O reaksiyonu gereği su buharı ve kısmen azot oksitler (NOx) dışında çevreyi kirletici ve sera etkisini artırıcı hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde (CO, CO2, CnHm, SOx gibi) üretimi söz konusu değildir. Araştırmalar, mevcut şartlarda hidrojenin diğer yakıtlardan yaklaşık üç kat pahalı olduğunu ve yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanımının hidrojen üretiminde maliyet düşürücü teknolojik gelişmelere bağlı olacağını göstermektedir. Bununla birlikte elektrik enerjisinin depolanamaması, hidrojeni bir depolama aracı olarak gündemde tutmaktadır. Nitekim hidroelektrik enerji kaynağı bol olan Kanada ve Yeni Zelanda gibi ülkeler bu doğrultuda programlar başlatmışlardır. Bu yaklaşım, hidroelektrik santrallerinin belirli yoğunlukta sürekli çalışmasını esas almakta, ihtiyaç fazlası enerji ise suyun elektrolizi ile hidrojen üretiminde değerlendirilmekte ve bu şekilde enerji depolanmaktadır, Şekil 1.a. Kanada'da hidroelektrik santrallerinden elde edilen enerji, sıvı hidrojene dönüştürülmekte ve Avrupa'ya toplu taşım vb amaçları için ihraç edilmektedir. Hidrojenin gündemde olabileceği diğer bir alan ulusal şebekeden uzak bölgelerde izole enerji sistemlerinin oluşturulmasıdır, Şekil 1.b. Burada temel enerji kaynağı güneş, rüzgar vb'dir ve üretilen elektrik enerjisi hidrojen olarak depolanır. Sistem depolanan enerjinin gerektiği hallerde yakıt pili vasıtası ile elektrik enerjisine dönüştürülmesini esas alır. Kısaca, elektriğe 20. yüzyılın enerji taşıyıcısı, hidrojene de 21. yüzyılın enerji taşıyıcısı denilebilir. a) ULUSAL ELEKTRİK ŞEBEKESİ ELEKTRİK ENERJİSİ GÜNEŞ PİLİ SU ELEKTROLİZ ÜNİTESİ H2 HİDRÜR DEPO RÜZGAR TÜRBİNİ H2 YAKIT PİLİ b) Şekil 1. a, İhtiyaç fazlası ulusal şebeke enerjisinin depolanması ve yakıt pilinde kullanımı, b, Ulusal şebeke dışı sistemlerde, güneş pili ve/veya rüzgar türbini ile üretilen elektrik enerjisinin depolanması ve yakıt pilinde kullanımı. 2. HİDROJEN ÜRETİMİ VE DEPOLANMASI Dünyanın giderek artan enerji gereksinimini, çevreyi kirletmeden ve sürdürülebilir olarak sağlayabilecek en ileri teknolojinin hidrojen enerji sistemi olduğu kabul edilmektedir. Dünyada her yıl 500 milyar m3 kadar hidrojen üretilmekte, depolanmakta, taşınmakta ve kullanılmaktadır. En büyük kullanıcı payına kimya sanayii, özellikle petrokimya sanayii sahiptir. Ülkemizde suni gübre sanayii (25000m3), bitkisel yağ (margarin) üretimi (16000m3), petrol rafinerleri (1200m3), petrokimya endüstrisi (30.000m3) ve çeşitli yerlerde kullanılmak üzere, basınçlı silindirlerde gaz veya sıvı hidrojen üretimi yapılmaktadır. Enerji üretimi amacıyla ticari boyutlu hidrojen üretimi mevcut değildir. Hidrojenin üretim kaynakları bol ve çeşitlidir. Kömür ve doğalgaz gibi fosil yakıtlardan elde edilebildiği gibi güneş, rüzgar, hidrolik enerji gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak suyun elektrolizinden, biyokütleden ve biyoteknolojik süreçlerle üretimi mümkündür. Günümüzde hidrojen ağırlıklı olarak doğal gazın su buharı ile reaksiyonundan elde edilmektedir. Hidrojenin belki de en önemli özelliği depolanabilir olmasıdır. Bilindiği gibi, günümüzde büyük miktarlarda enerji depolamak için hala uygun bir yöntem bulunmuş değildir. Eğer bugün hidroelektrik santrallerinden elde edilen enerjinin depolanması mümkün olsaydı, enerji sorununu bir ölçüde çözmek mümkün olabilirdi. Ancak, elektrik enerjisi için bilinen en iyi depolama yöntemi hala akümülatörlerdir. Hidrojen gaz veya sıvı olarak saf halde tanklarda depolanabileceği gibi, fiziksel olarak karbon nanotüplerde veya kimyasal olarak hidrür şeklinde depolanabilmektedir. Hidrojenin gaz şeklinde depolanmasında yüksek basınç nedeniyle tank ağırlıkları problem yaratmaktadır. Hidrojen gazını depolamanın belki de en ucuz yöntemi, doğal gaza benzer şekilde yeraltında, tükenmiş petrol veya doğal gaz rezervuarlarında depolamaktır. Hidrojenin gaz halde kapladığı hacmi küçültmek için hidrojeni sıvı halde depolamak gereklidir. Bunun için de yüksek basınç ve soğutma işlemine ihtiyaç vardır. Sıvılaştırılmış hidrojen yüksek basınç altında ve -234 °C'nin altındaki sıcaklıklarda çelik tüpler içinde depolanabilir. Bu yöntem orta veya küçük ölçekte depolama için en çok kullanılan ancak büyük miktarlar için oldukça pahalı olan bir yöntemdir. Çünkü hidrojen enerjisinin yaklaşık ¼'ü sıvılaştırma işlemi için harcanır. Uzay programlarında, roket yakıtı olarak sürekli şekilde kullanılan sıvı hidrojen düşük sıcaklıktaki tanklarda depolanmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar sonucu hidrojen karbon nanotüplerde de depolanabilmektedir. Karbon nanotüpler kısaca grafit tabakaların tüp şekline dönüşmüş halidir. Çapları 10-20 nanometre mertebesinde, boyları ise mikron seviyesindedir. Hidrojen kimyasal olarak metallerde ve alaşımlarda hidrür olarak depolanabilmektedir. Metal hidrürler (MHx) hidrojen depolamak için çok uygundurlar. Özellikle son 10 yıldır yüksek depolama kapasiteleri nedeniyle alüminyum ve bor içeren kompleks hidrürler yoğun olarak çalışılmaktadır. Metal hidrürler şeklinde hidrojen depolama reaksiyonu basit olarak, M + (x / 2)H2 MHx şeklindedir. Bor içeren kompleks hidrürler sıvı koşullarda kullanılması nedeni ile de önem taşımakta ve katı halde ağırlıkça % 10,5 hidrojen içeren sodyum borhidrürü (NaBH4) esas almaktadır. NaBH4,. katalizörlü çözelti ortamında aşağıdaki reaksiyona göre hidrojenini verir ve sodyum metaborata (NaBO2) dönüşür. NaBH4(s) + H2O 4H2 + NaBO2 Görüleceği üzere reaksiyon sonucu açığa çıkan hidrojen miktarı hidrür şeklinde bağlı olan hidrojenin iki katıdır. NaBH4'de bulunana eşit miktarda hidrojen suyun bozunması ile açığa çıkar. H2O ve NaOH ilavesi ile NaBH4'ün çözeltideki miktarı ağırlıkça % 20-35 arasında olabilmekte, bu da sistemde ağırlıkça % 4,4-7,7 arasında hidrojenin depolanmasına imkan vermektedir. NaBH4 şeklinde hidrojen depolamanın en önemli üstünlüğü depolanan hidrojenin oda sıcaklığında geri alınabilmesi ve geri alımın katalizör yardımı ile kolaylıkla kontrol edilebilmesidir. NaBH4'ün hidrojen amaçlı kullanımında en önemli darboğaz, oluşan NaBO2'ın tekrar NaBH4'e dönüştürülmesidir. Bu konudaki çalışmalar ağırlıklı olarak; hidrürün üretimini, sisteme uygun katalizörün geliştirilmesini ve reaksiyon sonucu oluşan NaBO2'ın tekrar NaBH4'e dönüştürülmesini esas almaktadır. Sodyum borhidrürün diğer hidrojen taşıma ortamlarına göre avantajları aşağıda özetlenmiştir. Ağırlıkça % 20 hidrojen depolayabilir, Yanıcı/patlayıcı değildir, Reaksiyon kolayca kontrol edilebilir, Hidrojenin yarısı hidrürden, diğer yarısı ise sudan gelir, Katalizör ve sodyum metaborat tekrar kullanılır. 3. YAKIT PİLLERİ Fosil yakıtların giderek azalması ve fosil yakıtların enerji üretiminde kullanılmalarının neden olduğu olumsuz çevresel etkiler, yeni ve temiz enerji üretim kaynaklarına yönelmeyi zorunlu kılmaktadır. Hidrojen enerjisi, yerel olarak üretimi mümkün, kolayca ve güvenli olarak her yere taşınabilen, taşınması sırasında az enerji kaybı olan, ulaşım araçlarından ısınmaya, sanayiden mutfaklarımıza kadar her alanda yararlanacağımız bir enerji çeşididir. Hidrojen içten yanmalı motorlarda doğrudan kullanımının yanı sıra katalitik yüzeylerde alevsiz yanmaya da uygun bir yakıttır. Ancak dünyadaki gelişim, hidrojeninin yakıt olarak kullanıldığı yakıt pili teknolojisi doğrultusundadır. Yakıt pilleri 1839'da keşfedilmiş, 1932'de üzerinde gelişmeler sağlanmış ve 1952 yılında NASA tarafından uzay çalışmalarında enerji sağlayıcı olarak kullanılmıştır. 1960'lı yıllarda ilk yakıt hücreli traktör yapımı ile kara ulaşımında kullanıma sunulmuş, 1980'li yıllarda yakıt hücreli tren, 1990'lı yıllarda yakıt hücreli denizaltı ve uçak ile gelişim göstermiş, kara araçlarında, güç santrallerinde yaygın araştırma ve uygulama konusu olmuştur. Yüksek verimlilikleri ve düşük emisyonları nedeniyle son yıllarda özellikle ulaştırma (otomotiv) sektörü başta olmak üzere sanayi ve hizmet sektörlerinde başarı ile kullanıma sunulmuştur. Yakıt pillerinin temiz taşıt teknolojisinde devrim yapacağı düşünülmektedir. Yakıt pilleri, cep telefonlarının ihtiyacını karşılayacak kadar az güç veya bir kente yetebilecek kadar çok güç üretebilecek kapasitelerde tasarlanabilmektedir. Bu nedenle, ulaşım araçlarından evsel ve endüstriyel uygulamalara kadar geniş bir kullanım potansiyeline sahiptirler. Yakıt pili piyasasının büyüklüğünün gelecek birkaç yıl içerisinde 1-2 milyar dolara, gelecek on yıl içerisinde ise 20 milyar dolara kadar çıkması beklenmektedir. Yakıt pilleri, kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir ve yakıt olarak hidrojeni kullanır. Yakıt pilleri, benzin motorlarının 2-3 katı olan % 60'ın üzerindeki termik verimlerine ek olarak temiz, çevreye zarar vermeyen ve yüksek verimde çalışan enerji dönüşüm sistemleridir. Bu sistemde, hidrojen (H2) ve oksijen (O2) arasındaki elektrokimyasal reaksiyon (suyun elektrolizinin tam tersi) ile, bir buhar kazanı veya türbin kullanılmaksızın doğrudan elektrik enerjisi üretilir. Yakıt pilleri sürekli çalışan piller veya elektrokimyasal makineler olarak da bilinir. Yakıt pilleri çalışma sıcaklığı, elektrolit tipi ve yakıt tipine göre sınıflandırılır. Yakıt pilinin çalışma sıcaklığı 150 °C'den düşükse, "düşük sıcaklık yakıt pili", 500-1000 °C arasında ise "yüksek sıcaklık yakıt pili" olarak adlandırılır. Düşük sıcaklık yakıt pillerinin hidrojen gibi basit yakıt ve platin gibi iyi ve pahalı katalizör gerektirmelerine karşı, yüksek sıcaklık yakıt pilleri hidrokarbon yakıt ve daha ucuz katalizör kullanabilme potansiyeline sahiptir. Kullanılan elektrolit asidik veya bazik olabilir. Yakıt pili yakıtları genellikle hidrojen, doğal gaz (metan), metanol ve propandır. Yakıt pilleri, bünyesinde kullanılan elektrolitin tipine göre ise, "fosforik asit yakıt pili, katı oksit yakıt pili, erimiş karbonat yakıt pili, polimer elektrolit yakıt pili (PEM), alkali yakıt pili" gibi çeşitli isimler alır. Şekil 2'de, çevre havası ve hidrojen kullanan bir yakıt pilinin şeması görülmektedir. Pilde, elektrolit olarak potasyum hidroksit (KOH) çözeltisi kullanılmakta ve pil esas olarak iç içe geçmiş gözenekli iki karbon tüpten oluşmaktadır. İç tüpten hidrojen akışı başladığı anda pilde elektrik üretimi başlar. Hava ile temasta olan dış tüpten geçerken oksijen havadan ayrışır ve pile girer Şekil 2, Çevre havası ve hidrojen kullanan yakıt pili. H2|KOH|O2 ifadesiyle tanımlanan bu pilin hidrojen elektrotunda, H2 + 2 OH- 2 H2O + 2 e-, oksijen elektrotunda, ½ O2 + H2O + 2 e- 2 OH- ve toplam olarak H2 + ½ O2 H2O kimyasal reaksiyonları gerçekleşir. KOH ise iletkenliği sağlar. Bir hidrojen-oksijen yakıt pilinin ideal verimi 0,83'dür ve kutupları arasındaki elektrik potansiyeli ise 1,23 V kadardır. Atık olarak su ve ısı elde edilmesi ve özellikle minimum seviyedeki azot oksit emisyonları (yayımı) yakıt pillerini avantajlı kılar. İçten yanmalı motorlarda toplam kontrol edilemeyen emisyonlar 2370 ppm, gaz türbinli sistemlerde 120 ppm olduğu halde, yakıt hücreli sistemlerde sadece 5 ppm'dir. Yakıt pilleri, boyutlarının küçük olması, yüksek verimle çalışmaları, fosil yakıtlardan daha yüksek dönüşüm elde edebilmeleri ve atık ısılarının kullanılabilir olmasının yanı sıra taşınabilir olmaları, hareketli parça içermemeleri, kullanıcıya yakın ve kısa sürede inşaa edilebilmeleri, inşa edilecek alanda çok az çevre kısıtlamaları gerektirmeleri, yakıt olarak saf hidrojenin yanı sıra doğal gaz, metanol veya kömürden üretilen gazların kullanılabilmesi, sessiz çalışmaları, çevre ve gürültü kirliliğine neden olmamaları ve katı atık problemlerinin olmaması gibi avantajlara sahiptir. Sodyum Borhidrür ve Yakıt Pilleri Yakıt pillerinde hidrojen sağlayıcı olarak kullanılan ve dünyanın da üzerinde yoğun olarak çalıştığı bir bor bileşiği olan sodyum borhidrürün enerji üretimindeki rolü giderek artmaktadır. Yakıt pillerinde sodyum borhidrür, 1. Yakıt pili dışında hidrojen üretiminde, 2. Doğrudan yakıt pilinde olmak üzere başlıca iki şekilde kullanılabilmektedir. Yakıt pili dışında, katalizörlü sodyum bohidrür çözeltisi hidrojen üretim biriminden geçirilerek hidrojene dönüştürülmekte ve bu hidrojen düşük sıcaklık yakıt pillerinde kullanılmaktadır. Bu sistemde, sodyum borhidrür sulu ortamda katalitik olarak hidrojen verir. Bu teknoloji, özellikle hidrojen taşınması ve depolanmasında ağırlık, hacim ve güvenlik gibi sorun olan uygulamalarda önemlidir. Doğrudan sodyum borhidrür yakıt pilinde ise, hidrojen üretim ara kademesi olmadan doğrudan sodyum borhidrür yakıt olarak kullanılmakta ve elektrik enerjisi üretilmektedir. Doğrudan sodyum borhidrür yakıt pili özellikle güç gereksinimi düşük olan taşınabilir sivil (telefon, radyo, küçük televizyon, el süpürgesi, vb) ve askeri (yerel aydınlatma, seyyar telsiz, telefon, elektronik harp cihazları, radyo, personel ısıtma, insansız araçlar, sensör vb.) uygulamalarda öneme sahiptir. Yakıt Pili Uygulamaları Yakıt pillerinin, özellikle temiz ulaşıma çözüm araştırmaları kapsamında, otomotiv enerji kaynağı olarak kullanımı konusundaki çalışmalar giderek yoğunlaşmaktadır. Otomotiv uygulamaları için önerilen sodyum borhidrürlü yakıt pilli sistem şematik olarak Şekil 3'te verilmiştir. NaBH4 çözelti deposu H2 + H2O gazları Pompa Katalizör Gaz-sıvı ayrıştırıcı Nem ayırıcı H2 NaBO2 çözelti deposu NaBO2 çözeltisi Yakıt pili Şekil 3, Otomotiv uygulamaları için sodyum borhidrür çözeltili yakıt pili sistemi. Şekil 4'te yakıt pili ile güçlendirilen iki test otomobili görülmektedir. Şekil 4, Yakıt pili ile güçlendirilen iki otomobil Yakıt pili kullanan ve araştırma amacıyla imal edilen ilk taşıt, yakıt pili ve batarya kullanan hibrit bir taşıttır. Bu taşıtta yakıt pili ile batarya birbirine paralel bağlanmıştır. Yakıt pili, kararlı sürüş güç kaynağı ve batarya şarjı için kullanılırken; batarya, ilk hareket ve hızlanma için geçici olarak ilave güç sağlamaktadır. Şekil 5'te şematik olarak görülen fosforik asit (H3PO4) elektrolitli yakıt pili, günümüzde teknolojik olarak en fazla geliştirilmiş olan yakıt pili olarak tanımlanmıştır. Pil, çevre havasını ve metanol gibi yakıtlardan elde ettiği hidrojeni kullanmaktadır. 15 kW gücündeki pilin ağırlığının 237 kg, hacminin 0,25 m3 olduğu, atmosferik basınçta ve 177 °C çalışma sıcaklığında, 87 voltta 181 amper verdiği, pilin güç düzeyinin, eleman sayısı veya aktif yüzey alanı ile değiştirilebildiği ifade edilmiştir. Şekil 5, Metanol ve hava kullanan fosforik asitli yakıt pili 4. HİDROJEN ENERJİSİ TEKNOLOJİSİNİN DÜNYADAKİ GELİŞİMİ Daha önce de belirtildiği gibi, yakıt pili teknolojisi ile hidrojenden elektrik enerjisi elde edilmektedir. Bugüne kadar yakıt pillerini çeşitli yönleriyle inceleyen 200'den fazla araştırma NASA tarafından desteklenmiştir. Apollo ve Space Shuttle görevlerinde güvenli olarak elektrik (ve su) sağlamış olmaları nedeniyle, yakıt pilleri uzaydaki rollerini ispatlamış bulunmaktadır. Bu başarılar, 1960'larda, yakıt pillerinin dünyanın enerji problemlerinin tümüne çözüm olabileceği tahminlerine yol açmış ve 2000'li yıllarda ülkelerin enerji politikalarında önemli yer tutmaya başlamıştır. Amerika 200 kW enerji sağlayan fosforik asit tipi yakıt pilinin pazarlamasını yapmaktadır. Japonya'da 11 MW'lık elektrik santrali Rokko adasının elektrik ve ısı ihtiyacını karşılamakta ve Tokyo'da şehrin elektrik ihtiyacının 40000 kW'lık bölümü hidrojen enerji sistemlerinden sağlanmaktadır. Kanada PEM tipi yakıt pili kullanan, 250 kW elektrik, 230 kW ısısal güce sahip jeneratörleri satışa sunmuştur. Honda araştırma ve geliştirme bölümü, doğal gazdan yakıt pilli araçlar için hidrojen üreten, elde edilen elektriğin ve sıcak suyun yine üretildiği evde kullanımını sağlayan "Hidrojen Ev Enerji İstasyonu" adlı proje başlatmıştır. Almanya'da Neurenburg yakınlarında güneş hidrojen tesisi, depolama sistemi ve hidrojen kullanma sistemleri kurulmuştur. Almanya ayrıca Suudi Arabistan ile ortak yürüttüğü Hysolar programı ile Suudi Arabistan'ın Riyad yakınında güneş hidrojen üretim tesisi kurmayı planlamaktadır. Suudi Arabistan bu tesiste üretilen hidrojeni ihraç edecektir. İzlanda'da ise 2030 yılına kadar tamamen hidrojen enerjisine geçilmesi planlanmıştır. Dünyanın ilk hidrojen dolum istasyonu İzlanda'da açılmıştır. Brezilya ve Güney Amerika'da en büyük hidrogüç tesisi Haipu'dur. Burada elektrolitik hidrojen gazı üretilmektedir. Ulaşım sektöründe, yakıt pili ile çalışan araçların geliştirilmesi, petrol tüketimini azaltacağı gibi, araçlardan kaynaklanan hava kirliliğini de minimum düzeye indirecektir. Yakıt pilli otobüs üretimini gerçekleştiren Kanada'nın yanı sıra, dünyanın önemli otomotiv firmaları yakıt pilleri ile çalışan otomobilleri ticari anlamda üretmek çabasındadırlar. 1993'ten bu yana çok sayıda örnek araç üretilmiştir. % 15-20 hidrojen ve % 80- 85 doğal gaz karışımından oluşan hytane adlı yakıt ile çalışan yeni bir otobüs 1993 yılından beri Montreal'de (Kanada) denenmektedir. Taşıtların yanı sıra, hidrojenin içten yanmalı motorlar veya yakıt pilleri aracılığıyla kullanımıyla ilgili olarak, Kanada demiryolları için Lokomotifler ile Almanya, Avustralya ve Kanada donanmaları için denizaltılar da imal edilmiştir. Genellikle bu araçlarda sistem elektrik motoru ile hareket eder, motor, piston, krank ve şanzıman yoktur. Hidrojen, uzun yıllardır uzay mekiği ve diğer tüm roketlerde rakipsiz bir yakıt olarak kullanılmaktadır. Ancak, bunların dışında uçaklarda ilk kullanımı 1956 yılında B-57 Canberra deneme uçağında gerçekleştirilmiştir. Sovyetler Birliği de 1988 yılında Tupolev-155 deneme uçağında yakıt olarak hidrojen kullanmıştır. Airbus tipi uçakların yakıt olarak hidrojen kullanmasına 2007 yılında başlanacaktır. Sıvı hidrojen doğrudan veya dolaylı olarak motorları ve dış yüzeyi soğutmak için de kullanılabileceği için, yüksek hızlı supersonik uçaklar için de ideal bir yakıt olarak görülmektedir. 5. HİDROJEN ENERJİSİ VE TÜRKİYE Türkiye yaklaşık % 65 payla dünyadaki en zengin ve kaliteli bor mineralleri (Şekil 6) rezervlerine sahip bir ülkedir. Türkiye’nin, sahip olduğu bor cevherleri zenginliğini katma değere dönüştürebilmesi, dünya bor pazarında sahip olduğu bu zenginliğiyle uyumlu bir yere gelebilmesi için, yaygın olarak büyük miktarlarda kullanılabilecek bor bileşikleri üretimine geçilmesi gereklidir. Türkiye Bor Araştırma Enstitüsü, katma değeri yüksek bor bileşiklerinin üretilmesi ve kritik teknoloji alanlarında kullanılması için AR-GE faaliyetlerini yürütmekte ve koordine etmektedir. Bu bileşiklere sodyum borhidrür üretimi ve yakıt pillerinde kullanımı iyi bir örnektir. Bor Araştırma Enstitüsü’nün desteklediği “Sodyum Borhidrür Sentezi ve Üretimi” ve “Doğrudan Sodyum Borhidrürlü Yakıt Pili Üretimi ve Entegrasyonu” konulu iki proje TÜBİTAK MAM'da yürütülmektedir. Hidrojen ve Hidrojen Enerjisi ile ilgili sevindirici bir gelişme de İstanbul'da "Birleşmiş Milletler Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi'nin (ICHET)" kurulmasıdır. Bu Merkeze ilişkin anlaşma, Türkiye ile Birleşmiş Milletler arasında, 21 Ekim 2003 tarihinde Viyana'da imzalanmıştır. Ülkemiz ile birlikte, uluslararası enerji çevrelerinin büyük önem verdiği ve geleceğin enerjisi olarak adlandırılan hidrojen enerjisi İstanbul Merkezinin başlıca amacı, hidrojen ve hidrojen enerjisi ile ilgili her türlü araştırma ve geliştirme faaliyetleri yapmak, yatırımcı kuruluşlar arasında koordinasyonu sağlamak, gelecekteki hidrojen teknolojisi ve endüstrisinin uygulama alanlarını tespit etmektir. SONUÇ Başlangıçta uzay araçlarını güçlendirmek için geliştirilen yakıt pilleri, temiz, gürültüsüz ve yüksek verimli bir güç kaynağı olarak gelecekte insanoğlunun enerji ihtiyacının önemli bir bölümünün karşılanmasında ümit vermektedir. Halen sınırlı bazı alanlardaki güç ihtiyacını karşılamakta olan yakıt pilleri, hidrokarbon yakıtları ve havayı kullanan tiplerinin geliştirilmesiyle, yakın bir gelecekte otomotiv ve diğer alanlarda günümüzün geleneksel güç kaynaklarına ciddi bir rakip olabilecektir. Ülkemizin bor cevheri potansiyeli dikkate alındığında sodyum borhidrürlü yakıt pillerinin ülkemiz enerji üretimindeki önemi bir kat daha artmaktadır. Faydalanılan kaynaklar 1. M. Güvendiren, T. Öztürk, "Enerji Kaynağı Olarak Hidrojen ve Hidrojen Depolama", Mühendis ve Makine, 523, 2003. 2. Elektrik İşleri Etüt İdaresi Gen. Müd. Web sitesi, 3. Gazi Üniversitesi OBİTET Web sitesi. Şekil 6, Bor minerali