1839'da keşfedilmiş, 1932'de üzerinde gelişmeler sağlanmış ve 1952 yılında NASA tarafından uzay çalışmalarında enerji sağlayıcı olarak kullanılan yakıt pilleri, 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 son yıllarda kara araçlarında ve güç santrallarında yaygın araştırma ve uygulaması başarı ile gerçekleştirilmistir.
Neden hidrojen pilleri ? Çünkü :
*Hidrojen enerjisi ve yakıt pilleri, saf su açığa çıkarken kullanılan elektronun enerjisidir. Ürettiği atık sadece saf sudur.
*Yenilenebilinir bir enerji kaynağıdır, çevreye zarar vermez. Bunun için, geleceğin çevre dostu enerji teknolojisidir.
*Hidrojenden doğru akım, elektrik enerjisi üreten mekanizmadır.
*Petrol kullanılan araçların jenaratörlerinde verim %15-20 arası olup, sesli ve kirli bir enerji kaynağıdır. Hidrojen pilinde ise, verim %30-40 arası olup, sessiz ve temiz bir enerji kaynağıdır.
Yakıt pili istasyonları için 20 m² lik bir alan yeterlidir. ( Bu oran 2MW lik bir istasyon için gerekli olan alandır.) Bu durumda elektriğin tüketicilerin bulunduğu kentlerden uzakta üretilmesine gerek kalmamaktadir. Böylelikle, iletim hatlarının kısalığından dolayı, elektrik kaybı minumum seviyede olur.
Çalışma prensibini, kimya bilgisi olmayanlar için en basit bir biçimde şöyle özetleyebilriz. 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 hücresinin içinde basınçlı hidrojen gazı (H2), negatif yüklü anota doğru pompalanır. Gaz katalizör boyunca itilir. H2 molekülü katalizöre dokunduğu an, hidrojen iyonu (H+) ve iki elektrona (e) ayrılır.
Elektron geçişine izin vermeyen elektrolit yalnızca hidrojen iyonunun geçişine ve katot elektrota ulaşmasına izin verir.Elektron ise harici bir devreden katoda iletilir.Katotta buraya gönderilen O2 elektrolit üzerinde gelen hidrojen iyon ve dış devreden gelen elektron reaksiyona girerek çevrim tamamlanır.Açığa ise emisyon olarak saf su çıkar.Dış devre üzerindeki elektron hareketi ise elektrik akımını oluşturur.
Saf su açığa çıkar. Çünkü, suyun kimyasal formülü H2O dur, dolayısı ile Hidrojen ve oksijenin bir araya gelmesi ve çesitli reaksiyonlardan geçmesi sonucunda ortaya çıkan atık, saf su olacaktır.
Şu anki teknolojiyle üretilen yakıt pillerinin maliyetini arttıran en önemli malzeme platinyum olarak açıklanıyor. Günümüzün hidrojen yakıt piline sahip prototip otomobillerinden Chevrolet Equinox, bu değerli ve çok pahalı metalden 80 gram taşıyor. Uzmanlara göre 2025 yılına kadar bu değer 2 grama kadar inecek. GM'in son çalışmalarıyla ortaya çıkan yeni yakıt pili ise 30 gram platinyumdan yararlanıyor ve bu değerin daha da düşmesi için çalışmalar hızla devam ediyor.
#İnanç Kızılkaya
0 yorum:
Yorum Gönder