Akbelen’in ilacı hidrojen enerjisi

Utku Güngör / Pekin Havacılık Ve Uzay Araştırmaları Üniversitesi Yüksek Lisans Öğrencisi

Ülkemizde ve dünyada iklim krizine karşı mücadele gün geçtikçe artıyor. Büyük şehirlere sıkışmış insanlar, doğaya ve çevreye karşı daha duyarlı hale geliyor. Gökdelenlerin arasında nefes alacak bir ağaç arıyor. Bununla birlikte, 2023 yazı en sıcak dönemlerden birisi olarak tarihe geçiyor. Yalnızca Türkiye’de değil, İngiltere’de de durum benzer. Temmuzda hava sıcaklığının -1940 öncesi en sıcak geçen hava raporları ile karşılaştırıldığında- 0.9 derece daha yüksek olduğu görüldü. Bununla birlikte Çin’de 2022 yılında 3 bin 501 “aşırı sıcak olayı” kaydedildi. Bunlar arasında, Çin'in güneybatısında yer alan Chongqing, Çin'in ortasında yer alan Hubei eyaleti ve diğer bölgelerde 366 aşırı sıcak olayı tarihi rekor seviyelerinde gözlendi [1].

Akbelen’de tepkiler yükseliyor, fosil yakıtların kullanılmasına ve ağaçların kesilmesine yönelik duyarlılık artıyor. Tepkiler haksız da değil; CO2 salınımı kısa vadede insanların sağlığını etkilerken (kanser oranların ve solunum sorunu hastalıkların artışına neden oluyor), uzun vadede atmosfere zararlı gazların salınımına neden oluyor. Aynı zamanda ağaçların kesilmesi “Karbon Nötr” hedefine ulaşılması konusunda engeller oluşturuyor. Fakat kesilen ağaçların yanan ormanlarla veya yapılan ağaçlandırma çalışmalarıyla kıyaslandığında devede kulak olduğu biliniyor. Akbelen’de kesilen ağaçların telafisi çok kolay bir şekilde yapılabilir.

Türkiye’de yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik yatırımlarda önemli artış gözleniyor. Fakat buna rağmen Türkiye elektrik üretiminde fosil yakıtlara bağımlılığı bulunuyor. T.C Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığının yayımladığı rapora göre 2022'de elektrik üretimimizin yüzde 34,6’sı kömürden, yüzde 22’si doğalgazdan üretilmiştir [2]. Ek olarak, Türkiye’de birincil enerji tüketiminde yenilenebiir ve nükleer enerjinin payı yıl geçtikçe artacağı tespit ediliyor (Bkz: Şekil 1 ). Öte yandan Türkiye enerji talebini karşılamada yüzde 74 oranında dışa bağımlıdır[3].  Bu nedenle Türkiye’deki kömür rezervlerinin bir süre daha kullanılması ülkenin hayrınadır. Aynı zamanda, Türkiye 2053 yılı için Karbon Nötr hedefi koydu. Peki hem enerjide bağımsız olup hem de Karbon Nötr hedefine ulaşmak mümkün mü?

Türkiye gibi enerji bağımlısı Çin’de orta ve uzun vadeli Karbon Nötr hedefi ortaya koydu. Çin’de 2030 yılında karbon salınımının zirve yapacağı, 2060 yılında Karbon Nötr hedefine ulaşacağı öngörülüyor. Çin’de yeni kurulan yeni enerji kapasitelerinin yüzde 76,2’sini yenilenebilir enerji oluşturuyor. Termik santraller açılmaya kısmen de olsa devam ediyor ve 2022 yıllık enerji üretimindeki değişim yüzde 1,4 olarak tespit ediliyor (Bkz: Şekil 2). Kısacası, Türkiye’de olduğu gibi dünyanın en büyük elektrikli araç pili ve fotovalteik panel üreticisi, aynı zamanda dünyanın en fazla yenilenebilir enerji kurulu gücüne sahip Çin’de de karbon salınımının bir süre daha artacağı ön görülüyor. Çok değil daha geçtiğimiz sene Rusya ve Ukrayna arasında çıkan savaş nedeniyle Avrupa’da maden ocakları tekrardan işlemeye başladı. Bunun nedeni basit, elektrik üretecek enerji kaynaklarına sahip değilseniz o gece eviniz aydınlanmaz, fabrikanız işlemez, ulaşım durur ve bu durumun yaşanması mümkün değildir. Peki uzun vadede çözüm nedir?

İklim kriziyle mücadele üzerine sayfalarca makale yazsak yetersiz kalır. Fakat burada iki önemli konuya yoğunlaşıyoruz: Yenilenebilir enerji kaynakları (Güneş, rüzgar, hidro, bitki atıkları vs) ve hidrojen enerjisi. Hidrojen enerjisi geleceğin en önemli enerji kaynaklarından birisi olarak değerlendiriliyor. Çünkü, hidrojen yakıldığında veya kullanıldığında yan ürün olarak sadece su ve buhar salınıyor. Bu nedenle hidrojen enerjisi, fosil yakıtların aksine atmosfere karbon salımı yapmadan kullanılıyor ve sera gazlarının azaltılmasına katkı sağlıyor. Hidrojen, iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir rol oynuyor. Hidrojenin elde edilmesi için suyun elektrolizi, biyokimyasal yöntemler gibi çeşitli yöntemler bulunuyor. Suyun elektrolizi sırasında da enerji ihtiyacı duyulmaktadır ve kimi zaman fosil yakıtlar (hidrokarbon yöntemi) da kullanılmaktadır. Yani aslında “yeşil hidrojen” de doğaya CO2 salınımı yapmaktadır. Burada esas olan Karbon Nötr hedefine ulaşmaktır. Çevre dostu olmasının yanında yüksek enerji yoğunluğu, hızlı dolum ve farklı sektörlerde kolay bir şekilde kullanılması hidrojen enerjisini cazip kılıyor.

Hidrojenin en önemli avantajlarından birisi de yenilenebilir enerji kaynaklarıyla kolay bir şekilde entegre edilebilmesidir. 2021 yılında yayınlana rapora göre hidrojenin yüzde 4’ü elektroliz yoluyla üretiliyor[4]. Bilindiği üzere suyun elektrolizi sayesinde su oksijen ve hidrojen atomlarına ayrılıyor. Bu sayede hidrojen elde ediliyor. Bu noktada suyun elektrolizi için gerekli enerji yenilenebilir enerji kaynaklarıyla sağlanıyor. Hidrojen farklı enerji kaynaklarıyla üretilse de “elektroliz” üzerine yapılan çalışmalar artıyor. Elektroliz ile hidrojen üretme maliyetli olsa da daha “yeşil” olduğu için son zamanlarda tercih ediliyor.

Yeşil hidrojen konusunda yapılan çalışmalarda Amerika, Almanya ve Japonya önemli yollar kat etti. Geçen yıllarda “Yeşil Hidrojen Stratejisi” başlıklı raporlar yayınlandı. 2014'te yayımlanan dördüncü temel enerji planında Japonya hidrojen enerjisi için stratejik yol haritasını belirledi ve yakıt hücrelerine odaklanmış ve bir “hidrojen enerjisi toplumu” inşa etmeyi önerdi. Toyota, Mirai model hidrojen arabalarını üretimine devam ediyor. Çünkü hidrojen enerjisi elektrikli araçlarda kullanılan yakıt hücrelerinde kullanılabiliyor. Hidrojen, elektrik araçları içersinde yer alan alternatif enerji kaynağı olarak değerlendiriliyor. Japonya’nın yanı sıra Avustralya 2019 yılında “Ulusal Hidrojen Stratejisi” adlı raporu yayınladı. Raporda, “büyük ölçekli talebe sahip bir hidrojen merkezleri kümesi oluşturulması, ölçek ekonomileri yoluyla verimliliği artırmak ve sektörlerin birleştirilmesi yoluyla sinerjik etkinin teşvik edilmesi gerektiği” vurgulanıyor. Çin, 2022 yılında “Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu” hidrojen enerjisi orta ve uzun vadeli (2021-2035) planını yayımladı[5]. Raporda Çin’in 2060 Karbon Nötr hedefine ulaşması için önemli tespitler yapılıyor. İki önemli husus üzerinde duruluyor: Hidrojen nasıl üretilecek ve nasıl kullanılacak? Hidrojenin üretilmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerektiği ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yapılan yatırımların artacağı vurgulanıyor. Bununla birlikte hidrojenin üretilmesi konusunda “elektroliz” üzerine yapılan çalışmalarda hala geride oldukları itiraf ediliyor. Yakıt pilleriyle çalışan elektrikli araçları konusunda teknolojik olarak geride ve “doğum aşamasında” olduğu bahsediliyor. Aynı zamanda bir özet ortaya konuluyor: Hidrojen enerjisi üretiminden tüketimine kadar baştan sona planlanmalı, yakıt istasyonları bu plan ile entegre edilmeli, yakıt istasyonlarının sayısı artmalı, hidrojene yapılan teşvikler artmalı. Bununla birlikte T.C Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı “Türkiye Hidrojen Teknolojileri ve Yol Haritası” başlıklı raporu yayımladı. Raporda önemli bilgiler bulunuyor, “elektroliz ve yakıt hücresi” üzerine Ar-Ge çalışmalarının geliştirilmesi gerektiği vurgulanıyor.

Akbelen’de ağaç kesiminden sonra yapılan birçok değerlendirmenin oldukça yüzeysel olduğu görülüyor. Türkiye’nin enerji bağımsızlığı ile ilgili çözümler getirmediği gibi aynı zamanda iklim kriziyle ile ilgili uzun vadeli önerilerden yoksun bulunuyor. Yukarıda da bahsettiğimiz üzere birçok gelişmiş ülke maden ocaklarını işletiyor veya doğaya zararı olan fosil yakıtları kullanmaya devam ediyor. Bununla birlikte kimi yenilenebilir enerjinin payı yıl geçtikçe artıyor. Burada esas soru şudur: Türkiye 2053 Karbon Nötr hedefine hangi enerji kaynaklarına öncelik vererek ulaşacaktır ve enerjide bağımsızlığını azaltacaktır?

Özetlemek gerekirse, bu yazıda iklim kriziyle mücadelede yenilenebilir enerji kaynaklarının hidrojen enerjisiyle entegre edilmesinin önemi vurgulanıyor. Hidrojenin yenilenebilir enerji kaynaklarıyla entegre edillmesi iklim kriziyle mücadelede gerçekçi bir çözüm olduğu tespit ediliyor. İlerleyen zamanlarda özellikle Çin’de bu konuda yapılan araştırmaları, Türkiye ile işbirliği fırsatlarını ortaya çıkarmaya çalışacağım.