Geleceğin enerjisi hidrojen mi?

Küresel Isınma, buzullar eritiyor, deniz seviyesi yükseltiyor. Peki dillere pelesenk olmuş bu cümle tam olarak ne demek? Isınan kürenin yeryüzündeki su kütlelerini buharlaştırması anlamına geliyor. Atmosfere karışan su buharı sıcaklık basınç farkı nedeniyle yağmurları, fırtınaları ve tsunamiler oluşturuyor. Yani küresel sıcaklıkların artması iklim krizini tetikliyor. 

İklim krizi, neredeyse son 100 yıldır konuşulan ve en önemli gündem maddelerinden biri. Her yıl salınan 35 milyar tondan fazla karbondioksiti (CO₂) filtrelemeye yardımcı olması beklenen temiz, verimli ve sürdürülebilir enerji kaynakları bu noktada kritik hale geliyor.

Güneş, rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının yanı sıra son yıllarda periyodik cetvelin ilk elementi olan hidrojen, renksiz, kokusuz, tatsız, zehirli olmayan, ametal ve oldukça yanıcı bir gaz olarak tanımlanan hidrojen en çok konuşulan enerji kaynaklardan biri oldu. Bir taraftan hidrojen evrenin kütlece yüzde 75'ini oluşturuyor. Yani evrende en çok bulunan element... Kaynaklara göre bu element, 1500’lü yıllarda keşfedildi. Yanabilme özelliği ise 1700’lü yıllarda ortaya kondu.

2019 yılı Haziran ayında Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IEA) yayınladığı “Hidrojenin Geleceği” adlı raporunda da anlatıldığı gibi hidrojen ve enerjinin arasındaki ilişki aslında sadece 200 yıllık bir geçmişe sahip. Taşımacılık, sanayi, uzay roketleri, petrol gibi alanlarda kullanılıyor. Ama bu enerji hidrojenin saf halde ayrıştırılmasıyla elde ediliyor. Yani hidrojenin saf hali bir işe yaramıyor. 

Mavi mi yeşil mi?

Hidrojen mavi ve yeşil olarak ikiye ayrılıyor. Bu ayrım, suyun hidrojen ve oksijeninden hangi enerji kaynakları kullanılarak nasıl ayrıştığıyla alakalı. Eğer su fosil yakıtlar kullanılarak ayrıştırılıyorsa mavi; bu ayrıştırma güneş, rüzgar gibi yenilenebilir kaynaklar tarafından yapılıyorsa yeşil oluyor. Elektrik enerjisi üretmek için kolay, verimli, temiz, hafif bir enerji kaynağı olarak tanımlanıyor. Ama hidrojenin önemli bir bölümü büyük miktarı ise hala doğal gaz ve kömür gibi kaynaklardan üretiliyor. 

Düşük karbon meselesinde en çok tartışılan ve üzerine düşündüren konu yeşil hidrojen... Yeşil hidrojen, geleceğin enerjisi olarak konumlandırılıyor. İklim krizini tetikleyen en önemli sektör olan ulaşımı karbon nötr hale getirmek için kamyon, araba, gemi ve uçaklarda kullanılıyor. 

Aşağıdaki grafik, 2050 yılına kadar ülkelerin yeşil hidrojen üretme kapasitesini gösteriyor.

Bu noktada hidrojenin sıfır karbonlu bir yakıt mı değil mi sorusu gündeme geliyor. Hidrojen üretiminin yöntemi bu konuda belirleyici... önemli miktarda emisyona neden oluyor. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) verilerine göre küresel düzeyde hidrojen üretimi yıllık 830 Mt CO2 salınımına neden oluyor. Hidrojen üretiminin yöntemi bu konuda belirleyici... Hidrojenin neredeyse tamamı fosil yakıtlardan üretiliyor.

Dünya ne yapıyor?

Hydrogen Council'in Hydrogen Insights Raporu'na göre 228 hidrojen santralinin değeri 345 milyar dolar... Ama yine de hidrojen sanralleri konusunda ülkeler başlangıç aşamasında... 2021 yılının Şubat ayında yayınlanan raporda 228 hidrojen santrali 30'dan fazla ülkeye yayılmış durumda. Yüzde 85'i Avrupa'da yer alıyor. Avrupa'yı Asya ve Avustralya takip ediyor. ABD, Güney Kore, Singapur ve Japonya'da bu yarışın gerisinde kalmıyor.

Avrupa Komisyonu, geçen Mayıs ayında 750 milyar Euro'luk “COVID-19 İyileşme” paketini duyurmuştu. Bu ülkelerin amacı 2050 itibarıyla net sıfır emisyon taahhüdünün yerine getirilmesine yardımcı olmak... Buna göre Avrupa Birliği ülkeleri 1 milyon ton hidrojen enerjisi üretmeyi planlıyor. 

Avrupa Birliği Temmuz 2020’de Hidrojen Stratejisini yayınladı. Avrupa Temiz Hidrojen İttifakı’nı kurdu. Almanya 2030'a kadar dünyanın en gelişmiş hidrojen teknolojisi tedarikçisi haline getirilmesi hedefliyor. Bunun için 9 milyar Euro'luk yatırım yapmaya hazırlanıyor. Portekiz ve Hollanda da bu alanda yaptığı çalışmalarla dikkat çekiyor. 

Hollanda bölgesel ekonomik kalkınma ajansı InnovationQuarter tarafından kurulan konsorsiyum, dünyanın ilk hidrojen yakıtlı uçuşunun 2028 yılında gerçekleştirileceğini duyurdu. Uçuşun Rotterdam ve Londra arasında gerçekleşebileceği açıklandı. Konsorsiyumun ortakları arasında Hollanda uçak üreticisi Fokker ve Delft Teknoloji Üniversiteleri bulunuyor. Bu teknolojinin turboprop motora sahip 40-80 kişi kapasiteli uçaklarda kullanılabileceği söylendi. Hidrojen yakıtlı uçakların 16 milyar Euro'luk bir pazar oluşturma potansiyeli olduğu tahmin ediliyor. Avusturalya; Almanya, Japonya, Güney Kore ve Singapur ile hidrojen tedarik anlaşmaları imzalamaya başladı.

ABD'de durum nedir?

Green Hydrogen International, Teksas’ta bulunan Piedras Pintas tuz kubbesi yakınlarında 60 gigavatlık yeşil hidrojen santrali inşa edeceğini duyurdu. 2020 yılında elektrik üreticileri Danskammer Energy, Balico ve EmberClear, 3284 MW’lık elektrik üretecek tesisler için Mitsubishi Power Americas’a toplamda 3 milyar dolardan fazla ödeme yapacağı gündeme geldi. 2023-2025 yılları arasında faaliyete başlaması planlanan santrallerle yeşil hidrojen üretimine geçileceği açıklandı. 

ABD'de bu alanda çalışan teknoloji şirketleri de dikkat çekiyor. Bu şirketler aldıkları yatırımlarla gündeme geliyor. Geçen Şubat ayında yeşil hidrojen üretimine odaklanan Verdagy, 25 milyon dolar yatırım almasıyla gündeme geldi. Tur, TDK Ventures tarafından yönetildi. Verdagy'nin yatırım turuna katılan yatırımcılar dikkat çekti. Özellikle enerji alanında geliştirilen teknolojilere yaptığı yatırımlarla bilinen Khosla Ventures, Shell Ventures, Doral Energy-Tech Ventures, Temasek, BHP, Orbia yer alıyor. Şirket, yeni yatırımı Kaliforniya'daki teknoloji platformunu geliştirmek için kullanacağını açıkladı. TDK Ventures'ın yatırım direktörü Anil Achyuta, yatırım ile ilgili "Verdagy gibi şirketlere yatırım yapmazsak, neye yatırım yapacağız" diye konuşarak sarkastik bir yorum yapıyor ve ekliyor: "Aslında bu hareket, dünyanın geleceğine yapılmış bir yatırım."

Aslında bu açıklama hidrojen meselesinin barındırdığı potansiyeli ortaya koyuyor. Geçen Ağustos ayında hidrojen üretim teknolojileri geliştiren Aurora Hydrogen, Energy Innovation liderliğinde 10 milyon dolar yatırım aldığını duyurdu. Kanada merkezli şirket; alternatif enerji alanında tecrübesi olan  Andrew Gillis, Erin Bobicki, Murray Thomson tarafından kuruldu. Aurora Hydrogen'in ana hedefi, hidrojen üretiminin maliyetini düşürmek.

Türkiye bu yarışın neresinde?

Türkiye hidrojen konusunda önemli potansiyele sahip. Özellikle Güney Marmara Bölgesi'ne yönelik yatırımlar başladı. Bu bölge aynı zamanda yenilebilir enerji santrallerini barındırıyor. 2022'nin Şubat ayında Balıkesir'de kurulması planlanan Türkiye'nin ilk yeşil hidrojen tesisi için iş birliği protokolü imzalandı. Güney Marmara Kalkınma Ajansı'ndan (GMKA) yapılan açıklamaya göre, "Yeşil Hidrojen Tesisi" için hazırlanan iş birliği protokolüne imzalar, GMKA, Enerjisa Üretim, Eti Maden, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM) ve Aspilsan Enerji yetkilileri tarafından atıldı.

Türkiye; 2027’ye kadar yenilenebilir enerji altyapısını geliştirmek ve ülkedeki toplam elektrik üretimindeki yenilenebilir enerji payını yüzde 76’ya çıkarmayı hedefliyor. Ayrıca Asya ve Avrupa’yı birbirine bağlayan boru hatları ülke sınırları içinden geçiyor. Dolayısıyla Türkiye'de üretilen ve sıvı hale dönüştürülerek depolanan hidrojenin öncelikle Avrupa ülkelerine ihraç edilmesi potansiyeli bulunuyor. 

Bu sebeplerden ötürü yeşil hidrojen üretimi önümüzdeki yıllarda daha fazla gündeme gelecek. Türkiye'nin bu yarışın neresinde konumlanacağını ise zaman gösterecek.