Finlandiyalı Araştırmacılardan Yeşil Hidrojen Üretiminde Verimlilik Rekoru

Finlandiyalı araştırmacılar, alkali elektroliz sisteminde 1.000 volt seviyesine ulaşarak yeşil hidrojen üretiminde yeni bir rekora imza attı. Bu yaklaşım maliyetleri ciddi şekilde azaltabilir.

Yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak suyun elektroliz edilmesiyle elde edilen yeşil hidrojen, özellikle ağır sanayi gibi karbon emisyonlarını azaltmanın pek kolay olmadığı alanlarda fosil yakıtlara önemli bir alternatif olarak görülüyor. Ancak kullanılan elektroliz sistemlerinin ve elektrik altyapısının yüksek maliyeti yüzünden yeşil hidrojen, fosil yakıtlardan elde edilen hidrojene kıyasla çok daha pahalıya mâl oluyor. Bu yüzden dünyanın dört bir yanında araştırmacılar, yeşil hidrojenin maliyetini düşürmenin yollarını arıyor. Bu konuda dikkat çekici çalışmalardan biri de Finlandiya'dan geldi.

LUT Üniversitesi'nde görevli araştırmacılar, seri bağlı bir alkali elektroliz sisteminde 1.000 volt seviyesine ulaşarak bu alanda yeni bir rekora imza attı. Günümüzde endüstriyel alkali elektrolizörlerin genellikle 200 ila 400 volt bandında çalıştığı düşünüldüğünde, bu artış sektör için oldukça radikal bir adım niteliğinde.

Fin araştırmacıların geliştirdiği yaklaşım, sistemdeki voltajı artırarak, ihtiyaç duyulan akım miktarını düşürüyor. Bu da elektriksel kayıpları azaltıyor ve maliyeti yarıya indirebiliyor.

Bir hidrojen üretim tesisinin yatırım maliyetlerinin yaklaşık dörtte biri, elektriğin dönüştürülmesi ve sisteme dağıtılması için kullanılan güç elektroniği ekipmanları ile elektrik besleme altyapısından kaynaklanıyor. LUT Üniversitesi ekibine göre bu maliyetlerin yarıya indirilmesi, toplam sistem yatırım maliyetlerinde yüzde 10 ila 15 civarında tasarruf sağlayabilir.

Bu çalışmanın bir sonraki aşamasında, yüksek voltajlı sistemlerin ölçeklendirilmesi için kaça akımların en aza indirilmesi ve sistem tasarımının optimize edilmesi hedefleniyor.

Yeşil hidrojen ve türevlerinin küresel ölçekte ticarileşmesi noktasında da kritik adımlar atılıyor. Kısa süre önce Japonya merkezli JERA ile Hindistanlı AM Green arasında imzalanan anlaşma bunun dikkat çekici örneklerinden biri. Anlaşma kapsamında, Hindistan'ın Andhra Pradesh bölgesindeki tesisten yıllık yaklaşık 70 bin metrik ton yeşil amonyak 5 yıl boyunca Japonya’ya ihraç edilecek. Üretiminin 2028-2029 yıllarında başlaması planlanan bu yakıt, özellikle amonyakla çalışan araç taşıma gemilerinde kullanılacak. Benzer şekilde 7 Japon şirketinin katılımıyla Chubu bölgesinde entegre bir amonyak tedarik zincirinin kurulması ve 2030 yılına kadar amonyakla çalışan 4 geminin hizmete girmesi planlanıyor.

Öte yandan Avrupa Komisyonu da Akdeniz genelinde temiz teknoloji yatırımlarını harekete geçirmek adına 4,5 milyar avroya varan garanti kapasitesine sahip T-MED Yatırım Platformu'nu hayata geçirdi. Bu kapsamda Mısır'da inşa edilecek 500 MW'lık rüzgar enerjisi projeleri, Mısır'ın gelecekteki yeşil hidrojen üretimi için başlıca yenilenebilir enerji altyapısını oluşturacak.

Diğer yandan hem Avrupa Birliği hem de Japonya gibi Asya ülkeleri yeşil hidrojen üretimi için en doğru yolun hangisi olduğunu belirlemek için stratejik planlamalar yapıyor. Bu planlamalar sırasında masaya yatırılan en önemli sorulardan biri de yeşil hidrojenin nerede üretileceği. Yerel üretimle dışarıdan ithalat arasında en doğru stratejiyi bulmaya çalışan araştırmacılar, geçenlerde bu konuda dikkat çekici bir araştırma yayınladı.

Trieste Üniversitesi tarafından yürütülen çalışma, İtalya'daki yerel üretim ile Umman'dan yapılan yeşil hidrojen ithalatını karşılaştırdı. Proton değişim zarı (PEMWE) teknolojisine dayalı tedarik zincirlerinin analiz edildiği çalışmada, Umman'dan ithal edilen hidrojenin kilogram başına 7,84 avro seviyesindeki ortalama maliyetiyle (LCOH), İtalya'daki yerel üretimin 10,22 avroluk maliyetine kıyasla çok daha ekonomik olduğu ortaya kondu. Buna karşın yerel üretimin, kilogram başına 2,26 kg CO₂ eşdeğeri emisyon ile Umman ithalatındaki 2,62 kg CO₂ değerine göre daha düşük bir karbon ayak izine sahip olduğu belirlendi.

Tüm bu teknik atılımlar, yatırımlar ve stratejik analizler; yeşil hidrojenin yalnızca laboratuvar ölçeğinde bir alternatif olmaktan çıkıp, yavaş yavaş küresel ölçekte ticari ve sürdürülebilir bir sanayi standardı hâline gelmeye başladığını gösteriyor.