Habere Yorum

Gelecekte kent içi ulaşım araçları ( 5 )

HİDROJENİN OTOMOTİV SEKTÖRÜNDEKİ AŞAMALARI

Değerli Okuyucular; yazı dizimin bu bölümünde hidrojenin araçlarda nasıl kullanılacağını teknik detaylara girmeden sırasıylaaktaracağım.

İçinde bulunduğumuz yüzyıla adını verecek olan hidrojenin, araçlarda yakıt olarak kullanılması ilk önce İçten Yanmalı Motorlarda, ikinci aşamada Yakıt Hücreli Araçlar şeklinde, nihai aşamada ise Yakıt Pili Teknolojisi olarak üç aşamada gerçekleşecektir.

Bu çerçevede;

Hidrojen ilk önce İçten Yanmalı Motorlarda (Birinci Aşama) fosil yakıtlarla birlikte kullanılacaktır. Çünkü mevcut motor sistemlerinin yapısal durumlarıyla yakıt hücreli araçlara veya yakıt pili teknolojisine adaptasyonları mümkün değildir. Ancak; mevcut motor yapılarında değişikliğe gidilmeden hidrojen enerjisinin gaz veya sıvı halde fosil yakıtlarla birlikte yakılarak fosil yakıtlarda büyük oranlarda tasarruf sağlanabilecektir.

Bugün Türkiye’de Eroğlu Mühendislik Otomotiv Enerji Ltd. Şti. nin bu alanda ciddi çalışmalarının olduğunu yerinde gördüm ve bununla da gurur duydum. Hidrogaz Yakıt Sistemleri markası altında geliştirdikleri Hybrid (melez / karma yakıt) sisteminin araç sahiplerine ve ülkemiz ekonomisine çok büyük yararlar sağlayacağı inancındayım.

Hybrid sistemlerin kullanılacağı içten yanmalı motorlar, yakıt pillerine göre bugün için çok daha düşük maliyetlidir. Ayrıca diğer sistemlere geçmek, mevcut araçların zaman içerisinde ömürlerini doldurmalarıyla mümkün olacaktır.

Hidrojene geçiş teknolojisinde ara formüller hayati önemdedir. Bu konularda ülkemizde dahil olmak üzere başarılı çalışmalar sonuç aşamasına gelmiş bulunmaktadır.

İçten yanmalı pistonlu motorlarla çalıştırılan taşıtların büyük bir kısmı benzin ve mazot gibi sıvı yakıtları kullanmaktadır. Bunların yanında çok küçük de olsa LPG, propan, doğal gaz gibi yakıtlarla da çalışan taşıtlar vardır.  Ancak; bugünün donanımı (teçhizatı), yakıt-hava karışım oranlarındaki farklılık sebebi ile değişiklik yapılmaksızın doğrudan hidrojen sistemine aktarılması konusundaki bazı sorunları tamamen halledememiştir. Bu yüzden, hidrojen için özel tasarımlar gerekmektedir.

Bunun için içten yanmalı motorlarda hidrojeni kullanmanın en uygun yöntemi motorların çift yakıtlı olarak çalıştırılmasıdır. Bu yöntemde uygun değişiklikler yapılarak benzin ve dizel motorlar çift yakıtlı olarak çalışabilmektedir.(benzin-hidrojen; mazot-hidrojen vb)

Bu yenilik ve gelişmeler;

-Çevre kirliliğinin azaltılmasına ve petrol kaynaklarının daha ekonomik kullanılmasına olanak sağlayarak,

-Mevcut ekipmanların (mevcut araçlar) ve dağıtım şebekesinin (alt yapı) küçük modifikasyonlarla kullanılmasına yardımcı olarak fosil kökenli yakıtlardan hidrojen enerjisine bir geçiş dönemi oluşturacaktır.

İkinci aşama (Yakıt Hücreli Araçlar) ise hidrojen ile çalışan elektrik motoru (PEM Ve FCEV Teknolojileri) sistemidir.

Bu sisteminin bir aşaması PEM (Proton Exchange Membrane – Proton Dönüşüm Zarı)’dir. PEM,hidrojen ve hava arasına yerleştirildiğinde, hidrojen zar ile reaksiyona girerek elektrik açığa çıkar ve elde edilen elektrik motora güç sağlar.

Bu sistemde;

-Hidrojen ile elektrik üretilir,

-Üretilen bu elektrik güç olarak tekerlere aktarılır,(Aktarma organları var),

-Araç elektronik kumanda ile mükemmel ve hatasız bir şekilde kontrol edilir.

PEM sistemi kullanan yakıt hücreli elektrikli araç için temel yakıt hidrojendir. Bu araçlarda sistem elektrik motoru ile hareket eder, motor (fosil yakıtlı), piston, grank ve şanzıman yoktur.

İkinci aşamada bir diğer sistemdeYakıt Hücreli Elektrikli Araçlar (FCEV)’dır. FCEV’ler de, elektrikli araçlar ile temelde aynı sistemi kullanmaktadır. Bu sistemde yakıt hücreleri tarafından üretilen elektrik, tekerlekleri döndüren elektrikli bir motoru çalıştırır.

Ancak; bildiğimiz elektrikli araçlardan farklı olarak FCEV’ler, depolanmış elektrik enerjisi yerine üretilebilen elektrik enerjisini kullanır. FCEV’ler, aracı hareket ettirmek için yakıt hücre yığınları etrafına monte edilmiş yardımcı sistemlerle donatılmıştır.

Bir FCEV’de, içten yanmalı motoru bulunan araçlardaki gibi bir yakıt deposu bulunmaktadır. Yakıt azaldığı zaman, yakındaki bir yerel istasyondan hidrojen dolumu yapılabilmektedir.

Üçüncü ve nihai Aşama Yakıt Pili Teknolojisidir.

 Bu sistemde, hidrojen (H2) ve oksijen (O2) arasındaki elektrokimyasal reaksiyon ile elde edilen ve toplam verimlilikleri % 80'lere kadar ulaşabilen yakıt pilleri, sürekli çalışan piller veya elektrokimyasal makinalar olarak da bilinir. Yakıt pilleri, bünyesinde kullanılan elektrolitin cinsine göre çeşitli isimler alır. Yakıt pillerinin fiyatı 20 sene içinde ticari olabileceği, 2015 Yılından itibaren ise ekonomik olarak kullanılabileceği tahmin edilmektedir. Bu süre içerisinde içten yanmalı motorlar kullanılacaktır.

Yakıt Pilli otomobillerde içten yanmalı motor, piston ve grank bulunmadığından bunun yerine her tekerleğin göbeğinde 20 kW'lık müstakil elektrik motorları arabaya gerekli hareketi sağlamaktadır.

Bu durum, yüksek emniyet içinde sistemin süper elektronik bir yapıya kavuşmasına olanak sağlamaktadır. Bir sonraki yazı dizimde görüşmek üzere BOL HİDROJENLİ GÜNLER DİLERİM!

Mevlüt BAYRAK

Bu yazı dizimde faydalandığım kaynaklar:

Basın Haberleri,

internet;

www.eie.gov.tr

www.hidrener.com

www.obitet.gazi.edu.tr

www.hidrogaz.com