1. 21. YÜZYILIN ENERJ S :
H DROJEN ENERJ S STEM
Prof. Dr. T. Nejat VEZ ROĞLU
&
Prof. Dr. . Engin TÜRE
UNIDO-ICHET
Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Örgütü (UNIDO)
Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi (ICHET)
TÜRK YE 10. ENERJ KONGRES
26-30 Kasım 2006
Askeri Müze ve Kültür Sarayı, Harbiye- stanbul
2. Neden Hidrojen Enerjisi ?
• Petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların KES NL KLE
tükeneceğinin herkes tarafından iyi bilinmesi
• Bu yakıtları fiyatlarının gün geçtikçe artacağı
• Alternatif bir sentetik yakıta ihtiyaç duyulması
• Roketler için hidrojen’in mükemmel bir yakıt olması
• Hidrojenin son derece güvenli olması
• Fosil yakıtlardan farklı olarak, alevli yanmanın yanı sıra
katalitik, kimyasal veya elektro-kimyasal çevrimlerle enerji
üretebilmesi
3. AKICI FOS L YAKIT ÜRET M/TALEP
(Petrol ve Doğal Gaz)
Talep Tahmini
Üretim Tahmini
Dünya Üretimi/Talebi
Source: Canadian Energy Supply
and Demand 1993-2010. National
Energy Board
4. ÇEVRE, SAĞLIK VE TOPLUM
PROBLEMLER
1. KL M DEĞ Ş KL KLER (SERA TES R )
2. HAVA K RLENMES
3. OKS JEN AZALMASI
4. AS T YAĞMURLARI
5. OZON TABAKASI DEL NMES
6. ÇEVRE K RLENMES
7. SAÇILAN PETROLLER
8 GÜRÜLTÜ
9. GÖRÜNTÜ K RLENMES
10. PETROL HARPLER
11. NÜFUS ARTIŞI
5. FOS L YAKITLARIN ÇEVREYE ZARARI
(2000 $/GJ)
Fosil Yakıt Zararları Kömür Petrol D. Gaz
nsanlara 4.48 3.83 3.09
Hayvanlara 0.71 0.72 0.40
Orman ve Bitkilere 1.85 1.49 1.21
Su Sistemlerine 0.28 1.25 0.21
Yapılara 1.22 1.22 0.77
Havaya 1.28 1.13 0.82
Yüzey Madenciliği 0.69 - -
klim Değişikliği 2.39 1.34 0.94
Deniz Yükselmesi 0.32 0.49 0.29
Toplam Zarar 13.32 11.47 7.73
6. DÜNYA FOS L YAKIT TÜKET M (2000)
FOS L YAKIT TÜKET M M LYON TON PETROL
EŞDEĞER (MTOE)
Kömür 2580
Petrol 3146
Doğal Gaz 2241
TOPLAM 7967
7. FOS L YAKITLARIN ÇEVREYE VERD Ğ ZARAR (2000)
Tahmini Çevresel Zarar Miyar USD $
Kömür 1128
Petrol 1188
Doğal Gaz 560
TOPLAM HASAR 2876
8. FOS L YAKITLARIN
ÇEVREYE ZARARLARI (2006)
TOPLAM YILLIK ZARAR: TAHM N $5 TR LYON
9. YEN B R NC L ENERJ
KAYNAKLARI
1. NÜKLEER REAKTÖRLER
2. GÜNEŞ ENERJ S
3. RÜZGAR ENERJ S
4. B YOKÜTLE
5. DEN Z / SU ENERJ S
6. JEOTERMAL ENERJ
10. YEN ENERJ KAYNAKLARININ
DEZAVANTAJLARI
1. KES NT L OLMALARI
2. TÜKET M MERKEZLER NDEN UZAKTA
3. YAKIT DEĞ L
4. DEPOLANMAZ (NÜKLEER HAR Ç)
5. TAŞINMAZ (NÜKLEER HAR Ç)
SONUÇ:
DEZAVANTAJLARI ORTADAN KALDIRACAK
B R BAĞLAYICIYA GEREK VAR
11. BAĞLAYICI S STEM N
N TEL KLER
1. DEPOLANAB L R OLMALI
2. TAŞINAB L R OLMALI
3. YAKIT OLMALI
4. EKONOM K OLMALI
5. YEN LENEB L R OLMALI
6. TEM Z OLMALI
SONUÇ:
BAĞLAYICI S STEM SENTET K YAKIT OLMALI
12. YAKIT SEÇ M KR TERLER
• Araç yakıtı
• Enerji çevirim yöntemleri
• Kullanım verimi
• Çevreye uyumluluk
• Güvenlik
• Ekonomik (efektif maliyet)
13. YAKITLARIN ENERJ KARŞILAŞTIRMASI
Yakıtların Enerji çeriği [MJ/kg]
Odun
Kömür
Ham petrol
Gaz yağı
Ethanol
Methanol
Metan
Doğal gaz
Benzin
Hidrojen
14. YAKITLARIN KARŞILAŞTIRILMASI
(AMONYAK, ET L-ALKOL, H2, MET L ALKOL, SENTET K D.G.,
SENTET K PETROL)
N TEL K YAKIT
1. EN HAF F H2
2. EN Y ARAÇ YAKITI H2
3. EN VER ML H2
4. EN TEM Z H2
5. EN EKOMOM K H2
6. EN DÖNÜŞEB L R H2
7. EN YEN LENEB L R H2
SONUÇ: EN Y BAĞLAYICI S STEM:
H DROJEN ENERJ S STEM
15. ENERJ S STEMLER N N
EKONOM K KARŞILAŞTIRILMASI
$/GJ
30
25
20 $27,55/GJ
$22,11/GJ
$19,23/GJ
15
10
5
0
SENTET K FOS L GÜNEŞ-H2
NEŞ
FOS L
16. YAKITLARIN DÖNÜŞÜM
N TEL KLER
Dönüşüm Metodu Hidrojen Fosil Yakıtlar
Alevli yanma
Direkt buhar üretimi
Katalitik yanma
Kimyasal dönüşüm (Hidrit)
Elektrokimyasal dönüşü
(Yakıt pilleri)
17. YAKITLARIN EMN YET SIRALAMASI
Özellikler Benzin Metan Hidrojen
Yakıtın zehirliliği 3 2 1
Yanma ürünlerinin zehirliliği
3 2 1
(CO, SOx, NOx, HC, SM)
Yoğunluk 3 2 1
Difüzyon katsayısı 3 2 1
Isıl Değeri 3 2 1
Tutuşma sınırı 1 2 3
Tutuşma sıcaklığı 3 2 1
Alevlenme sıcaklığı 3 1 2
Patlama enerjisi 3 2 1
Alev yayılması 3 2 1
Toplam 30 20 16
Emniyet katsayısı, φσ 0.53 0.80 1.00
1 En Emniyetli; 2 Az emniyetli; 3 En Az Emniyetli
18. H DROJEN YAKITI GÜVENL Ğ
• Havadan 14 kat hafif olduğundan
hızla yayılarak zararsız hale
gelmesi
• Hidrojen deposu delinmesi
durumunda 35-40 cm yakına
gelmeden yakılamaması
• Yandığı zaman saf su oluşturması
• Yanabilmesi için havadaki
konsantrasyonun en az % 4 olması
• Isı yaymaması
19. H DROJEN N GÜVEN RL Ğ
H DROJEN EKONOM S NE GEÇ Ş SÜREC -1
Hidrojen Güvenli mi?
Hidrojenli Araç Benzinli Araç
21. H DROJEN EKONOM S
ÜRET M ULAŞIM KONUT, Ş YER , SANAY
Primer Enerji: UZAY- HAVAYOLU
Yenilenebilir Enerji Jet Motorları DÖNÜŞTÜRME UYGULAMALAR
Nükleer Enerji Roketler B Ç MLER Isıtma
Fosil Enerji
Alevli Yanma Kurutma
Dönüşüm Yöntemleri:
Elektroliz (D.A.) Katalitik Yanma Yemek Pişirme
Termokimyasal SIVI H2 Soğutma
Biyolojik
DEPOLAMA KARAYOLU& Y.P. Uygulamalar
Mağaralar DEN ZALTI Motorlar
Tuz Yatakları Yakıt Pilleri Elektronik
Eski Maden Ocakları .Y.Motorlar Aydınlatma
Elektrik
22. Yeşil Hidrojen
H2
Hidrojen Ekonomisi
Küresel, Temiz, Sürekli,
Enerji Sistemi
23. UYGARLIK DEVR MLER
Hidrojen Enerjisi Devrimi Hidrojen
1974
Bilgi Devrimi Doğal
1948 Gaz
Otomobil Devrimi
1913 Petrol
ı
ar
kt
Elektrik Devrimi
Mi
1881
en
oj
Kömür
dr
Endüstriyel Devrim
Hi
1860
a
ıtt
k
Odun Ya
24. H DROJEN MEDEN YET N N GET RECEĞ
KALICI ÇÖZÜMLER
1. NORMAL KL M ŞARTLARI
2. TEM Z HAVA
3. YOK OLAN AS T YAĞMURLARI
4. OZON TABAKASININ KORUNMASI
5. TEM Z ÇEVRE
6. AZALAN VEYA B TEN PETROL SAÇILMASI
7. SESS Z GÜÇ ÇEV R M C HAZLARI
8. BÖLGESEL ELEKTR K ÜRET M LE AZALAN DAĞITIM HATLARI
(ENERJ YER ALTINDAN BORULARLA TAŞINACAK)
9. HER ÜLKEN N KEND YAKITINI ÜRETME MKANI
10. B TEN PETROL SAVAŞLARI
11. YÜKSELEN HAYAT SEV YES
33. Türkiye Döviz Geliri
(Enerji thalatı ve Toplam thalat)
300
Döviz Gelirleri ( hracat + Turizm)
250 Enerji thalatı
Toplam thalat
200
m ily a r $
150
100
50
-
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Yıllar
Enerji thalatı : Petrol, Doğalgaz, Kömür
Kaynak: 2005 yılına kadar değerler TÜ K ve ETKB’den, ileriye yönelik tahminler ise DPT’nin ekonomide %5-6’lık büyüme
tahminleri ve ETBK’nın enerji talep artış tahminlerine göre hesaplanmıştır.
34. Türkiye Döviz Geliri
(Enerji thalatı ve Toplam thalat)
300
Döviz Gelirleri ( hracat + Turizm)
250 Enerji thalatı
Toplam thalat
200
m ily a r $
150
100
50
-
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Yıllar
Enerji thalatı : Petrol, Doğalgaz, Kömür
Kaynak: 2005 yılına kadar değerler TÜ K ve ETKB’den, ileriye yönelik tahminler ise DPT’nin ekonomide %5-6’lık büyüme
tahminleri ve ETBK’nın enerji talep artış tahminlerine göre hesaplanmıştır.
35. TÜRK YE VE BAZI ÜLKELER N
K Ş BAŞINA M LL GEL RLER
Kişi başına milli gelir (ABD Doları)
Yıllar
36. TÜRK YE VE BAZI ÜLKELER N
K Ş BAŞINA M LL GEL RLER
Kişi Başına Gelir (ABD Doları)
Yıllar
37. A.B. LE TÜRK YE ARASINDA K Ş BAŞINA GEL R FARKI
B RLEŞM Ş PETROL F YATI 30 YILDA
YIL
M LLETLER 15 YILDA K YE H DROJEN ENERJ S NE
TAHM N KATLANIRSA GEÇ L RSE
2000 $ 19,700 $ 19,682 $ 19,682
2010 $ 22,700 $ 22,832 $ 22,726
2020 $ 26,900 $ 27,573 $ 24,970
2030 $ 31,300 $ 33,831 $ 25,071
2040 $ 35,800 $ 43,294 $ 21,083
2050 $ 50,167 $ 63,750 $ 15,167
38. UNIDO - ICHET
B RLEŞM Ş M LLETLER ENDÜSTR YEL KALKINMA TEŞK LATI
M LLETLERARASI H DROJEN ENERJ S TEKNOLOJ LER MERKEZ
UNITED NATIONS INDUSTRIAL DEVELOPMENT ORGANIZATION
INTERNATIONAL CENTER FOR HYDROGEN ENERGY TECHNOLOGIES
STANBUL, TÜRK YE
39. B RLEŞM Ş M LLETLER ENDÜSTR YEL KALKINMA TEŞK LATI
M LLETLERARASI H DROJEN ENERJ S TEKNOLOJ LER MERKEZ
ÇALIŞMA KONULARI
1. GÜNEY VE KUZEY ARASINDA BAĞLANTI
2. ARAŞTIRMA – GEL ŞT RME B LG BANKASI
3. CATLAR (KIYMETLEND RME, AR-GE,
PAZARLAMA)
4. P LOT BÖLGE PROJELER
5. EĞ T M (KURSLAR, KONFERANSLAR, YAYIMLAR)
40. UNIDO-ICHET
Birleşmiş Milletler Himayesinde stanbul’da Kurulan
Bağımsız bir Teknoloji Merkezidir.
stanbul, Asya’dan Avrupa’ya
Türkiye, gelişmekte olan ülkelerle endüstriyel ülkeler arasında
UNIDO-ICHET ise fosil yakıtlardan hidrojen enerjisine geçişi sağlamaktadır.
41. KURULUŞ
Merkezin kuruluşu için hazırlık çalışmaları 1988’de başladı.
Türk Hükümeti 1992 yılında Merkezin Türkiye’de kurulmasını
teklif etti.
UNIDO Genel Kurulu 1996 yılında Merkezin kuruluşunu
onayladı.
Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri
Merkezinin kuruluş anlaşması Türk Hükümeti
(Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı) ve UNIDO arasında 21
Ekim 2003’te imzalandı.
UNIDO-ICHET Mayıs 2004 yılında stanbul’da çalışmalarına
başladı.
42. UNIDO-ICHET Aktiviteleri
UNIDO-ICHET kampüsünün kurulması
Dünya genelinde pilot projeler ve demonstrasyon projeleri
Hidrojen Enerjisi Araştırma Geliştirme çalışmaları
Uygulamalı Araştırma-Geliştirme
Test hizmetleri
Eğitim ve staj
Danışmanlık hizmetleri
43. Hidrojen Enerjisi Ar-Ge Çalışmaları
Veri Tabanı
Hidrojen teknolojileri konusunda hizmet veren kuruluşlar ve
projeleri
Hidrojen enerji teknolojileri alanında eğitim hizmetleri veren
kuruluşlar ve programları
Teçhizat üreticileri ve ürün spesifikasyonları
Hidrojen enerji teknolojilerinin performans verimleri ile
demonstasyonu ve ticari kullanımı
Temiz enerji teknolojileri ile ilgilenen finansal kurumlar ve
programları
Hidrojen enerji teknolojileri ile ilgili yayınlar/kitaplar, raporlar ve
dergiler
Hidrojen enerji teknolojileri ile ilgili patentler
Varolan veri tabanlarına bağlantılar
44. LK BAŞLANAN PROJELER
Su gücünden hidrojen
Hidrojenle çalışan üç-tekerlekliler
Hidrojenli otobüsler
Güneş enerjisinden hidrojen
Jeotermal enerjiden hidrojen
Rüzgar enerjisinden hidrojen
Adalar için bütünleştirilmiş
çözümler
Çin
Türkiye
Portekiz Hindistan
Libya
Okyanusya
Arjantin
45. T.C.
H DROJEN EKONOM S KURUMU (HEK)
BAŞBAKANLIK
H DROJEN EKONOM S KURUMU (HEK)
M SYONU:
HIZLA TÜRK YEY – ÖZ ENERJ
KAYNAKLARIMIZI KULLANARAK –
H DROJEN EKONOM S NE GEÇ RMEK,
VE TÜRK YEN N ENERJ VE EKONOM K
BAĞIMSIZLIĞINI SAĞLAMAKTIR.
46. T.C.H DROJEN EKONOM S KURUMU
ÇALIŞMA ALANLARI
1. TÜRK YEN N H DROJEN EKONOM S NE GEÇ Ş PLANLARINI HAZIRLAMAK
2. H DROJEN N KULLANIŞI LE LG L KANUN VE N ZAMNAMELER ÇIKARMAK
3. H DROJEN ENERJ S ENDÜSTR LER N DESTEKLEY C KANUNLARI
ÇIKARMAK
4. ÖZEL TEŞEBBÜS (TÜRK VE YABANCI) YATIRIMLARINI DESTEKLEYEN
KANUNLARI ÇIKARMAK
5. PLANLI B R ŞEK LDE H DROJEN ÜRET M, DAĞITIM VE KULLANIM
S STEMLER N N KURULMASINI SAĞLAMAK
6. YANGIN MÜCADELE, POL S, JANDARMA VE BENZER KURULUŞLARIN, VE
VATANDAŞLARIN H DROJEN EKONOM S KONUSUNDA B L NÇLENMELER N
SAĞLAMAK
NOT: UNIDO-ICHET dünya çapındaki uzmanlarıyla HEK’e
gerekli desteği verecektir.
47. H DROJEN EKONOM S N N
TÜRK YE’YE YARARLARI
1. ÖZ ENERJ KAYNAKLARIMIZI KULLANARAK YAKITIMIZI
(H DROJEN ) KEND M Z ÜRETECEĞ Z.
2. PETROL, DOĞAL GAZ VE KÖMÜR Ç N SARFETTIĞ M Z DÖV Z
AZALACAK, VE N HAYET (30-40 YILDA) SIFIRLANACAKTIR.
3. HT YAÇ FAZLASI H DROJEN AVRUPAYA HRAÇ ED P DÖV Z
KAZANACAĞIZ.
4. H DROJEN ÜRET M TES SLER ; VE H DROJEN DEPOLAMA,
DAĞITMA VE KULLANMA ENDÜSTR LER YEN ST HDAM
YARATACAKTIR.
5. TÜRK YE KATMA DEĞER FAZLA H DROJEN KULLANAN ARAÇ
VE GEREÇLER HRAÇ EDEN B R ÜLKE OLACAKTIR.
6. TÜRK YE THALATINI AZALTIP, HRACATINI ARTTIRARAK
KALKINMASINI HIZLANDIRACKTIR.
7. TÜRK YE EKONOM K ST KLAL NE KAVUŞACAKTIR.
48. TÜRK YEN N ÇAĞDAŞ UYGARLIĞA GEÇ Ş
Ekonomik Bağımsızlık
Yüksek Hayat Seviyesi
Temiz Çevre
2010 2050
Hidrojen Enerji Sistemi
49. Hydrogen Pathways
At each stage there are a variety of options to be selected to build
a pathway to the “Hydrogen Economy”.
