Hidrojenin Depolanmasi

Hidrojenin belki de en onemli ozelligi, depolanabilir olmasidir. Bilindigi gibi, gunumuzde buyuk tutarlarda enerji depolamak icin hala uygun bir yontem bulunmus degildir. Eger bugun hidroelektrik santrallerinden elde edilen enerjinin depolanmasi mumkun olsaydi, enerji sorununu bir olcude cozmek mumkun olabilirdi. Ancak, elektrik enerjisi icin bilinen en iyi depolama yontemi hala asitli akumulatorlerden baska bir sey degildir.
Hidrojen gaz veya sivi olarak saf halde tanklarda depolanabilecegi gibi, fiziksel olarak karbon nanotuplerde veya kimyasal olarak hidrur seklinde depolanabilmektedir.

Hidrojen uygun nitelikli celik tanklarda gaz veya sivi olarak depolanabilir. Ancak gaz olarak depolamada yuksek basinc nedeniyle tank agirliklari problem yaratmaktadir. Hidrojen gazini depolamanin belki de en ucuz yontemi, dogal gaza benzer sekilde yer altinda, tukenmis petrol veya dogal gaz rezervuarlarinda depolamaktir. Maliyeti biraz yuksek olan bir depolama sekli ise, maden ocaklarindaki magaralarda saklamaktir.
Hidrojen petrole gore 4 kat fazla hacim kaplar; hidrojenin kapladigi hacmi kucultmek icin hidrojeni sivi halde depolamak gereklidir. Bunun icin de yuksek basinc ve sogutma islemine ihtiyac vardir. Sivilastirilmis hidrojen yuksek basinc altinda celik tupler icinde depolanabilir. Bu yontem orta veya kucuk olcekte depolama icin en cok kullanilan yontemdir. Ancak buyuk miktarlar icin oldukca pahali bir yontemdir. Cunku hidrojen enerjisinin yaklasIk ¼’u sivilastirma islemi icin harcanmalidir. Bir diger pratik cozum ise, sivi hidrojenin dusuk sicakliktaki tanklarda saklanmasidir. Uzay programlarinda, roket yakiti olarak surekli sekilde kullanilan sivi hidrojen bu yontemle depolanmaktadir. Dunyadaki en buyuk sivi hidrojen tanki, Kennedy Uzay Merkezinde olup 3400 m3 sivi hidrojen alabilmektedir. Bu miktar hidrojenin yakit olarak degeri 29 milyon Mega Jule veya 8 milyon kW-saat’e karsilik gelmektedir.
Son yillarda yapilan calismalar sonucu hidrojen karbon nanotuplerde de depolanabilmektedir. Karbon nanotupler kisaca grafit tabakalarin tup sekline donusmus halidir. Caplari birkac nanometre veya 10-20 nanometre mertebesinde, boylari ise mikron seviyesindedir.
Hidrojen kimyasal olarak metallerde, alasimlarda ve arametallerde hidrur olarak depolanabilmektedir. Metal hidrurler hidrojen depolamak icin cok uygun bir yontem olmasina karsin, kendi agirliklari ciddi sorun olarak ortaya cikmaktadir. Ozellikle son 10 yildir yuksek depolama kapasiteleri nedeniyle aluminyum ve bor iceren kompleks hidrurler yogun olarak calisilmaktadir. Bor iceren kopleks hidrurler sivi kosullarda kullanilmasi nedeni ile de onem tasimaktadir. Bor esasli sistemler ana olarak sodyum bor hidruru esas almaktadir. NaBH4, kati halde agirlikca %10,5 hidrojen icermektedir.
Cozelti halinde, sodyum bor hidrur, asagidaki reaksiyona gore hidrojenini vermekte ve sodyum metaborata donusmektedir.
(katalizor)
NaBH4(s)+H2O—>4H2 + NaBO2

H2O ve NaOH ilavesi ile sodyum bor hidrurun sivi icerisindeki miktari agirlikca %20-35 arasinda olabilmekte, bu da sistemde agirlikca % 4.4-7.7 arasinda hidrojenin depolanmasina olanak vermektedir.

Sodyum bor hidrurde hidrojen depolamanin en onemli ustunlugu depolanan hidrojenin oda sicakliginda geri alinabilmesi ve geri alimin katalizor yardimi ile kolaylikla kontrol edilebilmesidir. Sodyum bor hidrurun hidrojen amacli kullaniminda en onemli darbogaz, olusan metaboratin tekrar NaBH4 donusturulmesidir.

belgesi-1201

Belgeci , 2422 belge yazmış

Cevap Gönderin