Hidrojen enerji ve yakıt hücreleri teknolojisi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: Reformasyon, Yakıt Hücresi, Anot Reaksiyonu, Katot Reaksiyonu, Hücre Reaksiyonu Hidrojenin sadece yakıt hücresi olarak değil bir bütün olarak incelenmesi gerekmektedir, Bundan dolayı hidrojen enerjisi incelenirken izlememiz gereken yol, olayı bir bütün olarak ele almaktır. Ve her aşamada ortam verilerine göre uygun yöntem seçilmesidir. Çünkü Hidrojenin elde edilmesinden taşınmasına, depolanmasından yakıt hücresinde yakılmasına kadar her basamak maliyete farklı etki ekmektedir. Hidrojen doğada doğrudan bulunmaz, ilk incelenmesi gereken hidrojen elde etme yöntemleridir. Hidrojen birçok farklı yoldan ve yakıt kaynağından üretilebilmektedir. Bunların başında suyun elektrolizi ve hidrokarbon yakıtlardan yakıt işleme gelmektedir. Burada dikkat edilmesi gerek konu şuan da en ekonomik yöntem hidrokarbonlardan hidrojen üretmektir, ancak hidrokarbonlarında sonlu olduğunu dikkate alırsak; teknolojinin yenilenebilir kaynaklarından üretilen kararsız enerjiden elektrolizle hidrojen üretilip, depolanabilen her ortamda kullanılabilen kararlı bir enerji haline getirmek yönünde ilerlemesi gerekmektedir. Hidrojen yakıt hücreleri genellikle kullanılan elektrolit tipine ve hücrenin çalışma sıcaklığına göre sınıflandırılmaktadır. Yakıt hücreleri yakıtın enerjisini direk olarak elektrokimyasal yolla elektrik enerjisine çevirirler. Bir yakıt hücresi, anot, katot ve elektrolit çözeltisinden oluşur. Hava katot yüzeyi üzerinden geçerken, hidrojen de anot yüzeyinden geçer. Elektronlar katoda doğru bir dış devre yoluyla taşınırlarken, hidrojen iyonları da elektrolit yoluyla oksijen elektrotuna hareket ederler. Elektronların dış devre yoluyla akışı elektrik üretir. Katotta oksijen ve hidrojen iyonları ile elektronların reaksiyona girmesiyle su elde edilir. Hidrojen uygun basınç ve sıcaklık altında güvenli şekilde çeşitli ortamda depolana bilmekte ve farklı şekillerde taşınabilmektedir. Hidrojen üretimi ve yakıt hücreleri geliştirilmesi konusunda yapılacak teknolojik çalışmalarla temiz, güvenli ve teknolojik gelişime açık bir enerji kaynağı hayatımıza girecektir.

HYDROGEN ENERGY AND FUEL CELLS TECNOLOGY SUMMARY Key words: Reformation, Fuel cell, Anode reaction, Cathode reaction, Cell reaction. It is necessary to examine hydrogen totally, not only as a fuel cell. Due to this, while the hydrogen energy is being investigated, the method that we have to follow is to deal with the event as a whole. And to select a suitable method in respect of the environment data in every levels, to obtain hydrogen, to transport it, to store and finally untill it is burned in fuel cell, every level effects the cost differently. Hydrogen is not existed in nature, the first thing that must be examined is the methods of obtaining hydrogen. Hydrogen can be produced from different fuel cells using different methods. At this point, the subject that must been attention is that the most economic method is to produce hydrogen from hydrocarbons, but if we take a consideration of being end of hydrocarbons, to transform the unstable energy that is produced from the renewable sources of the technology to the stable energy that can be used in every environment by producing hydrogen by electrolysis. Hydrogen fuel cells are classified in respect of the used type of electrolyte and the operating heat of the cell. The fuel cells transform the energy of fuel to electrical energy in a chemical way directly. The fuel cell is made of anode, cathode and the solution of electrolyte. While the electrons are being transformed by way of external circuit, the hydrogen ions migrate the oxygen elecrode by way of electrolyte. The flow of electrons by way of external circuit produces electricity. In cathode, water is obtained as soon as the oxygen and hydrogen ions react with electrons. Hydrogen can be stored and transforms in different ways in suitable pressure and temperature safely. The source of energy that is clean, safe and open for technological progress will be in our life by with the technological investigatons on producing hydrogen and developing of the fuel cells. XI