yakıt pili

• geleceğin arabalarının enerji kaynağı. yakıt hücresi tahrik sağlamaz aksine tahrik gücü sağlar yani elektriği. hidrojenin katalizörler vasıtası ile mikro bazda yanması sonucu elektrik üretir.
  
  carnot çevrimine tabii olan içten yanmalı motorların verimleri 25 %’ in altındadır. ayrıca içten yanmalı motor kullanan taşıtlarda kullanılan vites kutusu da verim kaybının diğer bir sebebidir. eğer içten yanmalı motor yerine hidrojen ile çalışan yakıt hücresinin beslediği yüksek verimli elektrik motoru kullanılırsa bugünden 40 %’ ın üzerinde verimler elde etmek mümkünken, araştırmalar verimin gelecekte 60 %’ a kadar çıkabileceğini göstermekte.
  
  yakıt hücreleri, elektroliz işlemini ters yönde gerçekleştirerek, oksijen ile hidrojenin reaksiyonundan elektrik üretirler. ilk defa 1836 yılında prensibi bulunmasına rağmen, ilk yakıt hücresinin üretilmesi 1960 yılını buldu. bu gecikmenin ana sebebi hidrojen ve oksijen gazını reaksiyon arayüzeyinden elektronları çekebilecek bir elktrodun bulunamamış olmasıydı. bu elektrot sayesinde elektronlar hidrojen atomundan sökülüp dışarıda söz gelimi bir elektrik motorunun ve diğer devre elemanlarının üzerinden geçtikten sonra oksijen tarafına geçmesi olanaklı hale gelmiştir. öte yandan saf hidrojen ve oksijeni tarafını ayıran proton değişim membranı (pem) sadece elektronlarını kaybetmiş hidrojenin karşı tarafa geçmesine izin vererek orada bulunan oksijen ve devreyi dolaşıp gelen kendi elektronları ile birleşerek su buharı oluştururlar. bu işlemin düşük sıcaklıkta gerçekleşmesi için katalizör kullanılır. böylece normalde patlamalı olarak gerçekleşecek olan bu reaksiyon düşük sıcaklıkta ve sakin olarak gerçekleşir.
  
  yakıt hücreleri (pem), 0,6 ve 0,7 v arasında gerilim üretebilirler. özgül güçleri, 1 w/cm2 civarında olup, eşdeğeri 120 w/kg ‘ dır. yakıt hücrelerinin verimi 40 % ile 65 % arasında değişir. özgül enerjileri araç üzerinde depolanan hidrojene bağlıdır. bu sebep ile yakıt hücresi kullanan taşıtların menzili üzerlerinde depolayabildikleri hidrojen miktarına bağlıdır. hidrojenin özgül enerjisinin düşük olması yani düşük basınçlarda çok hacimli olması, hidrojenin yüksek basınçlar altında depolanmasını zorunlu kılmıştır. hidrojeni söz konusu yüksek basınçlara sıkıştırmak bir miktar verim kaybına sebep olduğu ve güvenlik sorunlarına sebep olduğu için, hidrojeni karbon liflerine emdirilmiş halde ya da sodyum bor hidrit halinde saklamak diğer alternatiflerdir. bor madeninin geleceğin otomobillerinin enerji kaynağı olacağı safsatası da buradan çıkmaktadır. hidrojenin bu şekilde depolanması durumunda saf hidrojen elde etmek için söz konusu bileşiğin bir çeviriciden geçirilmesi şarttır.
  
  ayrıca araçlarda yakıt hücresi kullanılması durumunda, bu araçlara hidrojenin ekonomik ve pratik bir şekilde sağlanması gerekir. bütün bu organizasyon ve yeterli hidrojen üretimi için ek yatırımlar yapılmalıdır. bütün bu maliyetler ve yakıt hücresi kullanan taşıtların yüksek maliyetleri göz önüne alındığında yakıt hücrelerinin bu yatırıma değecek kadar ek konfor ve yakıt ekonomisi sağlaması gerekmektedir.
  
  bütün bu gerçeklerin yanında hidrojenin üretimi esnasında, olası emisyonların bu araçların sıfır emisyonlu olmadıkları iddialarını ortaya çıkarmıştır. hidrojenin olası elde etme yöntemleri arasında maliyeti en düşük olan yöntem fosil yakıtlardan hidrojenin sökülmesidir. fakat böyle bir yola gidilirse, co ve co2 emisyonları, bu değişim araç üzerinde veya dışında nerede yapılırsa yapılsın, oluşacaktır. bu araçlar eğer hidrojenin, suyun elektrolizi vasıtasıyla üretilmesi durumunda gerçek sıfır emisyona yaklaşırlar.
  
  bence herhangi bir ülke, nükleer santraller kurarak elektrik üretir ve ürettiği elektrik ile suyun elektrolizi yolu ile hidrojen üretip, otomobillerde kullanırsa çevreye en az zarar veren enerji sistemini kurmuş olur. bu sistemin en büyük riski nükleer risk olup, her gün otomobiller tarafından yayılan emisyon yanında kabul edilebilir bir risktir.