Hidrojen yakıt hücreleri yenilenebilir bir yakıt kaynağı olarak kabul edilir. Ayrıca, bugün dünyada hala nadir bir teknoloji olduğu için alternatif bir yakıt olarak kabul edilirler. Hidrojen, sahip olduğumuz en bol kaynaklardan biridir, bu nedenle yakıt hücrelerinin çalışması için mükemmel bir anlam ifade eder.
Hidrojen yakıt hücrelerinin dezavantajları ve avantajları bize birçok endüstri için çok yönlü bir yakıt seçeneği olabileceğini gösteriyor. Aynı zamanda kendine has riskleri olan bir yakıt seçeneğidir.
Hidrojen yakıt hücrelerinin avantajlarının listesi
1. Bu yakıt hücreleri daha iyi bir genel yakıt ekonomisi sunar.
Hidrojen yakıt hücreleri otomobillerle test edildiğinde, standart benzine kıyasla dolum başına daha fazla kilometre kat ederler. En iyi yakıt ekonomisinde bile araç performansı aynı kalır. Ortalama bir araç için ulaşılabilir yakıt ekonomisi, mevcut benzin yakıt ekonomisinin iki katıdır.
2. Kullanıldığında emisyon salmaz.
Hidrojen yakıt hücreleri güç üretmek için kullanıldığında, ürettikleri tek emisyon su buharıdır. Bu, bu teknolojiye geçersek ulaşım ağlarımızın araç egzozundan milyarlarca ton karbon kaybedebileceği anlamına geliyor. Amerika Birleşik Devletleri’nde ortalama bir sürücü her yıl yaklaşık 5 metrik ton karbondioksit üretir. Hidrojen yakıt hücresinin gerçeği, hepimizin her gün ürettiği emisyonlar üzerinde anında bir etkiye sahip olabilmesidir.
3. Hidrojen yakıt hücreleri, diğer yakıt türlerinden çok daha güvenlidir.
Nükleer enerjinin radyasyon riski vardır. Kömür enerjisi de külleri içinde radyoaktif bir risk taşır. Benzin ve yağ tüketimi, karbondioksit ve karbon monoksit dahil olmak üzere atmosfere birden fazla gazın salınmasına neden olur. Asit yağmuruna, solunum sorunlarına ve diğer sağlık sorunlarına neden olan birçok yakıt salım parçacıkları. Bir hidrojen yakıt hücresi ile bu güvenlik sorunları ortadan kalkar.
4. Her boyutta tutarlı performans gösterebilmektedir.
Hidrojen yakıt hücreleri, hücrelerin boyutundan bağımsız olarak, tüketim sırasında aynı performans oranlarını sunmaları bakımından benzersizdir. Bu, çalışması için yakıt gerektiren hemen hemen her teknolojinin bu yakıt hücrelerini birincil enerji kaynağı olarak kullanabileceği anlamına gelir. Hidrojen yakıt pilleri sadece araçlarda değil, evlerde, ısıtma ve soğutmada ve hatta elektrik üretiminde de kullanılabiliyordu.
5. Sürekli güç sağlayabilirler.
Bu teknoloji, yakıt hücrelerinin çalışır durumda kalması için herhangi bir zamanda yeniden şarj edilmesini gerektirmez. Hidrojen yakıt pilleri için tek gereksinim, operasyonlarına devam etmek için yakıta erişimlerinin olması gerektiğidir. Yakıt hücreleri, bol miktarda bulunan enerjiyi üretmek için oksijen ve hidrojeni birleştirdiğinden, hücreleri çalışır durumda tutmak için gerekli yakıta erişim çoğu tüketici için sorun olmaz.
6. Diğer yakıt türlerine kıyasla çalışması için daha az kimyasal gerektirir.
Aracınızı benzinle doldurursanız, bunlarla bağlantılı benzersiz sağlık riskleri olan belirli kimyasallara maruz kalırsınız. Örneğin ksilen kusmaya, baş dönmesine ve baş ağrısına neden olabilir. Benzen, kimyasal içeren dumanlar solunsa bile benzer semptomlara neden olabilir. Toplamda, bazı benzin yakıtları 150’den fazla farklı kimyasal, deterjan ve diğer bileşenleri içerebilir. Bu elementlerden bazılarının kanserojen olduğu bilinmektedir. Hidrojen yakıt hücreleri, yakıt kaynakları ile bu maruz kalma riskini taşımazlar.
7. Hidrojen yakıt hücreleri mevcut altyapı varlıkları ile birleştirilebilir.
Hidrojen yakıt hücrelerini bir topluluğun hizmet ağına dahil etmenin bir yolu biyogaz kullanmaktır. Birçok atık su arıtma tesisi, hidrojene dönüştürülebilen yüksek seviyelerde biyogaz üretir. Tesiste bulunan bir hidrojen yakıt hücresi ile biyogaz, tüm tesisi işletmek için kullanılabilecek yakıta dönüştürülebilir. Yakıt hücreleri yeterince büyük olsaydı, kurulum yerel elektrik şebekesini tamamlayabilirdi. Riverside, CA’daki su kalitesi kontrol tesisi halihazırda böyle bir sistemle denemeler yapıyor ve ihtiyaç duyulan enerjinin %30’dan fazlasını bu sistemden üretiyor.
8. Hidrojen yakıt hücrelerinin maliyeti düşmeye devam ediyor.
21. yüzyılın başında, bir hidrojen yakıt hücresinin kilovat saat başına tahmini maliyeti 1.000 dolardan fazlaydı. Bugün, kurulu kilovat başına maliyet, sadece on yıl öncesine göre yaklaşık %50’dir. Bu, önümüzdeki 10 yıl içinde hidrojen yakıt hücresi kurulum maliyetlerinin birçok topluluk için kritik bir kaynak haline gelecek kadar rekabetçi olabileceği anlamına geliyor.
9. Enerjiyi ihtiyaç duyulan yere yönlendirebilirsiniz.
Size diğer yakıt kaynaklarına göre bir avantaj sağlayabilecek olan hidrojen yakıt hücrelerinin güvenilirliğidir. Bu yakıt pilleri elektrik şebekesine bağlandıklarında enerjilerini ihtiyaç duyulabilecek yerlere yönlendirme yeteneğine sahiptirler. Bu, yardımcı programların ağlarını ademi merkezileştirmeye başlamasına olanak tanır, bu da güvenilirliklerini artıracak, onları bir bilgisayar korsanlığı saldırısına karşı daha az savunmasız hale getirecek ve karşılaştıkları diğer güvenlik sorunlarının risklerini de azaltacaktır.
10. Hidrojen yakıt hücreleri, topluluklar için “mikro şebekeler” oluşturabilir.
Birçok topluluk elektriğini bir elektrik santralinden alır. İstasyon daha sonra elektriği kurulu bir ağ üzerinden dağıtır ve sonunda bireysel evlere ve işletmelere ulaşır. Bu ızgaranın bir parçası başarısız olursa ne olur? Işık söner. Hidrojen yakıt hücresi teknolojileri ile topluluklar, bir nedenle sağlayamadığı merkezi istasyon güç seviyelerini korumak için kendi mikro şebekelerini oluşturabilirler.
11. Hidrojen yakıt hücrelerinin bakımı diğer elektrik motoru seçeneklerine göre daha hızlıdır.
Hidrojen yakıt pili ile çalışan bir aracı uyumlu yakıta sahip bir servis istasyonuna getirirseniz, 10 dakika veya daha kısa sürede istasyona girip çıkacaktır. Birçok işletme sahibi aracını 3-5 dakikada doldurabiliyor. Diğer elektrikli araç seçeneklerine kıyasla daha hızlı bir seçenek yok. 120 kilovatlık Tesla Supercharger bile bir aracı tamamen şarj etmek için 30 dakikaya ihtiyaç duyar ve bu, Mart 2018 itibariyle mevcut olan en hızlı şarj cihazıdır.
12. Hidrojen yakıt hücreleri her zamankinden daha uzun ömürlüdür.
Toyota, tarihteki diğer hidrojen yakıt hücresi teknolojilerinden daha fazla test edilen “Mirai” adlı bir araç üretti. Onu Alaska’daki aşırı koşullara maruz bıraktılar ve onu Kaliforniya’daki Ölüm Vadisi’nin sıcağına sürüklediler. Testleri, mevcut yakıt hücresi teknolojilerinin bir çalışma ortamında 3.900 saate kadar dayanabileceğini göstermiştir. Bu, Mirai’nin değiştirilmeden önce 100.000 milden fazla yol kat eden ilk araç olması gerektiği anlamına geliyor.
Hidrojen Yakıt Pillerinin Dezavantajları Listesi
1. Hidrojen yakıt hücreleri hala sağlık riskleri oluşturabilir.
Hidrojen yakıt hücreleri, tüketildiğinde diğer yakıt türleri ile aynı zararlı emisyonları salmasa da, bu teknolojiyle birlikte dikkate alınması gereken bazı güvenlik riskleri vardır. Herhangi bir yakıt gibi, her zaman hidrojen yanıcılığı riski olacaktır. İlk etapta yakıt hücrelerini oluşturmak için sıklıkla kullanılan sıvı hidrojen, tüketiciler için potansiyel olarak tehlikeli olan donma yanıklarına neden olabilecek aşırı soğuk sıcaklıklarda tutulur.
2. Ortalama bir insan için uygun fiyatlı bir teknoloji değildir.
Hidrojen yakıt pili kullanan bir aracın ortalama maliyeti 50.000 dolar civarındadır. Aracınızı sürmeye devam etmek için şarj etmek istiyorsanız, California Fuel Cell Association, ortalama fiyatın kilogram başına yaklaşık 14 dolar olduğunu bildiriyor. Bu, benzin için galon başına yaklaşık 5,60 dolar ödemeye eşdeğerdir. Bu araçların menzili iki katı olduğu için, bu da eşdeğer fiyatı başka bir araca kıyasla galon başına 2,80 dolara düşürüyor. Bu, bir aracın iki kat daha pahalıya mal olabileceği ve daha sonra işletmek için daha pahalıya mal olabileceği anlamına gelir.
3. Hidrojen yakıt hücreleri sınırlı miktarlarda mevcuttur.
Hidrojen yakıt hücreleri, 1970’lerden beri büyük ölçekli projeler için bir enerji kaynağı olarak kullanılmasına rağmen, bu teknolojinin kullanılabilirliği sınırlı olmuştur. Popülaritenin artmasıyla bile, ortalama bir insan bir hidrojen yakıt hücresine sahip olmak için mücadele ediyor. Araç üreticileri, hidrojenle çalışan modelleri için her yıl yalnızca birkaç bin araç üretiyor. Hedef, bu teknolojiyi maliyet açısından 2025 yılına kadar elektrik sistemleriyle karşılaştırılabilir hale getirmek olsa da, bu konuda çok az ilerleme kaydedilmiştir.
4. Altyapımıza dahil etmek için büyük bir sermaye yatırımı gerektirir.
Sadece bir mil hidrojen yakıt hücreli enerji taşıma sistemi kurmanın ortalama maliyeti 200.000 doların üzerindedir. Zorlu coğrafi konumlarda maliyet, mil başına 2 milyon dolara kadar çıkabiliyor. Hidrojen yakıt hücresi sahipleri için yakıt taşıma yeteneği olmadan, teknoloji aslında işe yaramaz. Bu yakıt hücrelerinin düşük emisyonlu yapısından yararlanmak için, Amerika Birleşik Devletleri’nde ortalama bir kişi tarafından kullanılabilecek kadar yaygın olarak kullanılabilir hale getirmek için 1 trilyon dolardan fazla bir altyapı yatırımı gerekecektir.
5. Hidrojen taşıma maliyetleri son derece yüksektir.
Şu anda, hidrojen taşımanın maliyeti, kullandığımız diğer karşılaştırılabilir enerji kaynaklarından yaklaşık 4 kat daha yüksek. Bu yüksek maliyetlerin nedeni, hidrojenin herhangi bir biçimde taşındığında yüksek düzeyde enerji kaybı yaşamasıdır. Enerji kaybını önleyen modern teknolojilerde bile endüstri, hidrojenin her taşınmasında %20’ye varan bir buharlaşma kaybı beklemektedir. Uzun mesafeli nakliye sırasında ürünün %50’ye kadarı kaybolabilir. Bu kategoride yenilik olmadan, bazı kırsal hanelerin bu teknolojiden faydalanması imkansız olabilir.
6. Şu anda hidrojen yakıt hücreleri, sahip olduğumuz tüm teknolojilerle çalışmamaktadır.
Teknolojilerimizin çoğu, fosil yakıtlar veya belirli yenilenebilir enerji kaynakları üzerinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu teknolojinin sunduğu emisyonsuz yakıt tüketiminden yararlanmak için birçok sektörde mevcut teknolojilerle uyumlu hale getirmek için yeniliklere ihtiyacımız var. Apple, 2011 yılı dışında hidrojen yakıt hücrelerini bilgisayarlarda ve akıllı telefonlarda kullanacak bir patent başvurusunda bulundu ve hiçbir zaman gerçekleşmedi. Apple’ın karşılaştığı aynı zorluklar endüstriler arasında olacaktır.
7. Hidrojen kullanımı pek çok kişinin inandığı kadar güvenli değildir.
Hidrojen yakıt hücresinin avantajı, tüketildiğinde su üretmesi olsa da, bir gaz olarak hidrojen, atmosferimizde büyük miktarlarda isteyebileceğimiz bir şey değildir. Yakıt hücresi üretim ve kurulum sürecinde hidrojenin kaçtığını zaten biliyoruz. Havaya yeterince hidrojen salınırsa, bizi ultraviyole radyasyondan koruyan mevcut ozon dengesine müdahale edebilir.
8. Sürekli çalışma için belirli bir sıcaklık bölgesi gerektirir.
Hidrojen yakıt hücreleri, 212 ° F’nin altında tutulduğunda en iyi şekilde çalışır. Bu, bu yakıt hücrelerinin mevcut otomotiv teknolojileri de dahil olmak üzere belirli teknolojilere dahil edilmesini zorlaştırır. Ortalama bir araç motoru, 220 ° F’yi aşabilen bir sıcaklık aralığında çalışır. Fırın gibi bazı cihazlar da bu teknolojiyle uyumsuz olacaktır. Isıyı yakıt hücrelerinden dışarı kanalize etmek için yeni yöntemler geliştirilmediği sürece, hidrojenin sağlayabileceği faydaları asla deneyimlemeyen bazı seçenekler olabilir.
9. Yakıt pilleri yapmak için hala fosil yakıtlara ihtiyaç vardır.
Her ne kadar hidrojen yakıt hücrelerine dönüşümle emisyon ayak izimiz azalsa da, tamamen yok olmayacaktı. Bir hidrojen yakıt hücresinin yapımında petrol ürünleri gereklidir, bu da üretilen her bir ürün için bir emisyon maliyeti olduğu anlamına gelir. Zaman içinde genel emisyonlarımızda net tasarruf sağlayabiliriz. Ancak geçiş için, herkes bu teknolojiyi kullanmaya başlayana kadar başlangıçta daha yüksek bir emisyon maliyeti ödeyecektik. Fosil yakıt tüketimini azaltacak, ancak tamamen ortadan kaldırmayacağız.
10. Çoğu hidrojen yakıtı hala fosil yakıtlardan üretiliyor.
Benzin ile, onu oluşturmak için kullanılan temel fosil yakıt ham petroldür. Bu yağ, araçlarımız için kullandığımızı üretene kadar rafine edilir. Hidrojen ekolojik kaynaklardan elde edilebilmesine rağmen, bu tür enerjinin ana kaynağı doğal gazdan gelmektedir. Hidrojen yakıt istasyonlarının muhtemelen dünyanın herhangi bir yerinden daha yaygın olduğu Kaliforniya’da bile, satılan yakıtın sadece üçte biri yenilenebilir bir kaynaktan gelmelidir. Bu, gerçek bir sıfır emisyonlu yakıta sahip olma hayalimizden hala çok uzakta olduğumuz anlamına geliyor.
11. Kanıtlanmamış bir teknolojidir.
Hidrojen yakıt hücreleri, birçok endüstri için acil bir enerji kaynağı sağlasa da, bir enerji kaynağı olarak uzun vadeli uygulanabilirlikleri kanıtlanmamıştır. Hiçbir zaman 10 yıllık bir hidrojen yakıt hücresi üretimi olmadı. Bu hücrelerdeki yakıt pili yığınlarının kullanıldıkları zaman verimliliklerinin azaldığını zaten biliyoruz. ABD Enerji Bakanlığı’na göre, mevcut hidrojen yakıt hücreleri yaklaşık 2.500 saat, muhtemelen daha uzun süre çalışır. Bu, yakıt hücresinin değiştirilmesine ihtiyaç duymadan önce yaklaşık 80.000 mil sürüşe eşittir. Enerji Bakanlığı, araçların 5 yıl süreyle çalışmasını istiyor,
Hidrojen yakıt hücrelerinin dezavantajları ve avantajları bize bu teknolojinin emisyonsuz doğasının daha yakından bakmayı hak ettiğini gösteriyor. Herkes için uygun fiyatlı bir seçenek haline gelmesi için, mevcut sektörlerde araştırma ve sürekli inovasyona yüksek düzeyde yatırım yapılması gerekecektir. O zamana kadar, bu teknolojiyi karşılayabilen ve belirli riskleri almaya istekli olanlar, bu ve olası diğer faydaları keşfedebilecek olanlar olacaktır.