Hidrojen gezegenimizin geleceği için faydalı olabilir mi?

Doç. Dr. Canan Acar

Artık tehlikelerini daha net gördüğümüz ve giderek daha acil bir şekilde önlem almamız gereken iklim değişikliğine, hatta krizine, neyin neden olduğunu biliyoruz. Dünya çapında bilim insanlarının yüzde 97’si, sorumlunun insan kaynaklı sera gazı emisyonları olduğu ve bunun derhal azaltılması konusunda hem fikir. Durum o kadar çarpıcı ki, atmosferdeki karbondioksit miktarı son 800.000 senede  180-300 ppm aralığında kalmışken, 1900’den bu yana çok ciddi bir artış yaşanarak 417 ppm’e ulaştı.  Şöyle de diyebiliriz: Gezegenin neredeyse 800.000 yılda görmediği bu değişikliklere son 120 senede bizler sebep olduk!

Emisyonların nereden geldiğine baktığımızda ise şunu görüyoruz, emisyonların çok büyük kısmı fosil yakıt kaynaklı. Kalanı ise, çimento, demir-çelik gibi endüstriler ve bir miktar da tarım ve atıktan kaynaklanıyor 

Emisyonlarda en büyük pay doğrudan ya da dolaylı olarak enerji kullanımımız. Bu kullanım içinde elektrik ve ısınma sektörleri en büyük kirleticiler, daha sonra ulaşım ve sanayi geliyor.

Burada yenilenebilir enerjiden elektrik üretiminin önemi çok büyük; nitekim ancak bu sayede elektrik üretiminde fosilden tamamen vazgeçilebilir. Elektrikli araçların üretimi ve kullanımı da artıyor; bunlar da ulaşım adına önemli gelişmeler. Ancak yine de, emisyon azaltımı konusunda ciddi hamleler göremiyoruz. Burada işin sosyal ve politik sebepleri kadar teknik kısma da bakmak gerekecektir.

Enerji konusunda bilmemiz gereken bir takım temel noktalar var. Bunlardan birisi “birincil enerji”. Genelde “birincil enerji kaynakları” ya da “birincil enerji tüketimi” şeklinde karşımıza çıkar. Birincil enerji kaynakları, hali hazırda var olan, bizim üretmediğimiz kaynaklardır; fosil yakıtlar, güneş, rüzgar gibi. Birincil enerji kaynaklarını genellikle oldukları formda kullanamadığımız için, elektrik, ısı, yakıt gibi kullanabileceğimiz formlara çeviririz. İklim değişikliğine neden olan da, ağırlıklı olarak fosil yakıtları yakarak kullanabileceğimiz enerji formlarını üretiyor olmamız.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik üretimindeki payı yüzde 25’i aşmışken, elektrik, ısı, ulaşım ve sanayiyi kapsayan toplam enerji tüketimimizdeki payına baktığımızda yüzde 10’un altında olduğunu görüyoruz. Bunun nedeni, ısı, uzun yol, ağır taşımacılık ve sanayide yenilenebilir enerjinin elektrik formunda çok kullanılamaması.

Fosil yakıtlardan tamamen kurtulmak için, tüm enerji sistemlerinin yüzde 100 yenilenebilir elektrik ile çalışması bir çözüm olarak sunulsa da, bu durum ısı, uzun yol ve ağır taşımacılık ve sanayide günümüz teknolojileri ve öngörülere bağlı olarak mümkün gözükmüyor. Üstelik bütün evlerin ve araçlarımızın sadece elektrikle çalışması durumunda, elektrik şebekesinin bunu kaldırıp kaldıramayacağı ve artan batarya talebi ile madencilik sektörünün doğaya verebileceği tahribat da cabası.

Peki bu noktada enerji sistemlerinde ne gibi bir çözüm oluşturabiliriz? Tıpkı günümüzde kullandığımız teknolojilerdeki gibi, iki tür enerji çözümü oluşturabiliriz. Yenilenebilir enerjiden elektriği biliyoruz. Peki ya yenilenebilir yakıt? Bunun da cevabı: Hidrojen. Hidrojeni;

• Yenilenebilir elektrikten elektroliz yolu ile,
• Güneş enerjisinden elde edilen ısı ile termokimyasal üretim yolu ile,
• Doğrudan güneş enerjisinden fotokimyasal süreçler ile üretebiliriz.

Buradaki kimyasal süreçler, suyun hidrojen ve oksijene ayrışması. Yani hidrojen üretimi sırasında yenilenebilir enerji kaynakları kullandığımız sürece sera gazı emisyonu yok.

Hidrojen aslında elektrik gibi bir enerji taşıyıcısı, birincil enerji kaynaklarının bizim kullanabileceğimiz forma dönüşmüşhali. Burada önemli bir nokta, hidrojen ve elektrikten birini seçmek yerine gelecekteki karbonsuz enerji sistemlerinde ikisinden de yararlanarak enerji güvenliğimizi artırmak. Hidrojenin burada birkaç avantajını sıralayabiliriz:

• Enerjiyi elektrikten daha uzun süre sakladığı ve uzun mesafelere taşıdığı için yenilenebilir enerji bol olduğunda örneğin yazın güneş enerjisi diyebiliriz, ürettiğimiz fazladan yenilenebilir elektriği hidrojene döndürüp kışın kullanabiliriz.
• Var olan doğalgaz kombilerinde değişiklik yaparak ev ısıtmamızda kullanabiliriz. Bunun bir örneği, İskoçya’da 250 model evde uygulanıyor.
• Tır ve tankerler gibi uzun yol ve ağır yük taşımacılığında ve havacılıkta elektriğin yetersiz kaldığı noktalarda kullanabiliriz.

Özet olarak şunu not düşebiliriz; daha sürdürülebilir bir gelecek için fosili sıfırlamada yenilenebilir enerji ve hidrojenden yararlanmak en önemli stratejilerimizden biri olmalı.