Yenilenebilir Kaynakların Sınırları ve Hidrojen Çağı

Altay Ünaltay
19 Mayıs 2025

28 Nisan 2025'te İspanya ve Portekiz'de meydana gelen büyük elektrik kesintisi İber Yarımadası'nın büyük bir bölümünü etkileyerek hayatı durma noktasına getirdi. Kesinti, İspanya'nın güneybatısında başlayan ve Avrupa elektrik şebekesindeki senkronizasyon sorunlarıyla birleşen ani üretim kayıpları nedeniyle gerçekleşti. Yaklaşık 15 GW'lık üretim kapasitesi sadece beş saniye içinde devre dışı kaldı; bu, İspanya'nın anlık elektrik talebinin % 60'ına denk geliyor. Sonuçta  Madrid ve Barselona gibi büyük şehirlerde metro ve tren seferleri durdu, yolcular istasyonlarda mahsur kaldı. Havalimanları: Madrid Barajas ve Lizbon havalimanlarında uçuşlar iptal edildi, bazı bölgelerde acil durum jeneratörleri devreye alındı. Hastaneler jeneratörlerle çalıştı; mobil iletişim ve ATM hizmetleri kesintiye uğradı.  Trafik ışıkları çalışmadı, alışveriş merkezleri ve süpermarketlerde panik alımları yaşandı. Galicia bölgesinde jeneratör kaynaklı karbonmonoksit zehirlenmesi nedeniyle üç kişilik bir aile hayatını kaybetti. Hastanelerde hizmet aksaması yüzünden yaşanmış muhtemel can kayıpları ile ilgili bilgi yok. İspanya'da olağanüstü hal ilan edildi ve 30.000 polis görevlendirildi.  Yatırım Bankası RBC Capital Markets: Yaptığı değerlendirmede, kesintinin İber Yarımadası genelinde yol açtığı ekonomik kaybın 2,5 milyar ila 5 milyar dolar arasında olabileceğini belirtmiştir. Buna göre İspanya ekonomisinin günlük üretiminin tamamına yakını yok olmuş demektir.

Kesintinin kesin nedeni henüz belirlenmemiş olsa da, uzmanlar birkaç olasılık saydı:

  1. Yenilenebilir Enerji Dengesizliği: Güneş enerjisi üretiminin ani düşüşü ve yetersiz yedekleme sistemleri, şebekede frekans dengesizliklerine yol açmış olabilir.
  2. Atmosferik Koşullar: Aşırı sıcaklık değişimleri, yüksek gerilim hatlarında anormal salınımlara neden olarak senkronizasyon sorunlarına yol açmış olabilir.
  3. Teknik Arızalar: İspanya'nın güneybatısındaki enerji üretim tesislerinde meydana gelen teknik arızalar, kesintiyi tetiklemiş olabilir. 

Alman enerji uzmanı ve eski SPD Hamburg “çevre senatörü” Fritz Vahrenholt'a göre ise İspanya ve Portekiz'in derdi güvenilmez güneş ve rüzgar enerjisine fazlaca bağımlılıktan geliyor. İspanya'da elektrik üretiminin %56'sı, Portekiz'de ise %86'sı yenilenir kaynaklara dayalıdır. Yenilenir kaynaklar içinde büyük oran tutan güneş ve rüzgar enerjisi güvenilmezdir; ne zaman yel eser güneş ışırsa o zaman elinizde enerji vardır, yoksa yoktur (zaten gece güneş enerjisi hiç yoktur!). Enerjiyi biriktirmek ise pahalı batarya sistemlerine, dağlardaki yüksek barajlara pompalanan suyun ya da yeraltı mağaralarına doldurulan basınçlı havanın geri salınarak enerji üretmesine vs. bağlıdır. Ancak bu yöntemler her yerde uygulanamaz ve şimdiye dek yeterli olamamıştır. Bu durumda bulunan usul, eski kömürlü, doğalgazlı ya da hidroelektrik santralleri bu yeni kaynaklara yedek olarak çalıştırmak, elde bol rüzgar ve/veya güneş enerjisi olduğunda bu eskilerin  faaliyetini kısmak, olmadığında ise eski santralleri tam güç çalıştırıp açığı kapatmaktır. Ne var ki, her an değişen rüzgar ve güneş gücüne uyumlu bir şebeke sistemi kurmak ve eski santrallerin hızla tepki vermesini sağlamak zordur. Sonuçta İspanya ve Portekiz'de olduğu gibi böyle enerji facialarının çıkması işten değildir. Vahrenholt, yenilenir kaynaklara çok güvenen Almanya'nın bundan ders çıkartmasını ve aynı şeyin birgün Almanya'nın da başına gelebileceğini söylüyor. 

Daha az tehlikeli ama komik sayılabilecek hadiseler İngiltere'de yaşandı. 2024 yılında, İskoçya ve Kuzey İrlanda'da rüzgar enerjisi üretiminin rekor seviyelere ulaşması, elektrik fiyatlarının negatif değerlere düşmesine neden oldu. Örneğin, bir gün sabah saatlerinde elektrik fiyatları megavat-saat başına -6,57 £ seviyesine geriledi. Yani tükettiğiniz her kWh elektrik için (siz idareye değil) idare size 0,66 pence  (33 kuruş) para ödedi. 2025 yılının Ocak ayında bunun tam tersi oldu.  Rüzgar enerjisi üretiminin düşmesiyle birlikte yaşanan enerji açığı nedeniyle Birleşik Krallık'ta elektrik fiyatları son iki yılın en yüksek seviyesine ulaştı. Günlük önceden belirlenen fiyatlar, megavat-saat başına £241.49'a yükseldi. Yani kWh başına 24 p. (12.30 TL) ödeyecektiniz. Britanya hükümeti araya girerek bu fiyatları sübvanse etti. Enerjiyi biriktirecek ucuz ve yaygın usuller bulunmadıkça yenilenebilir kaynakları şebekeye fazla sokmamak akıllıca bir tedbir görünüyor. Araştırmalar yenilenir (rüzgar, güneş) enerjilerin şebekeye %20'den fazla sokulması halinde ciddi kararsızlıkların oluşabileceğini gösteriyor. Peki o halde yenilenir enerji kaynakları olan rüzgar ve güneşten vaz mı geçeceğiz? 

Elbette hayır. Ama yapılması gereken en akıllıca şey onları elektrik şebekesine dahil etmek yerine başka yollarla topluma ulaştırmak. Halihazırda elektrik şebekesi dışında kullandığımız doğalgaz şebeke altyapısı ile biz zaten bu tür çoklu kaynaktan enerji kullanımına alışkınız. Doğalgaz, elektrik şebekesi dışındaki en yaygın enerji altyapısıdır. Konumuza dönersek, alternatif yolların en akıllıcası ve en çok araştırılmış olanı da hidrojen: “Enerjiden gaz” (power to gas) denen bu sistem ile çok miktarda hidrojen üretmek, bunu dev yeraltı boşluklarında depolayarak kullanmak mümkün. Dağıtıma ise mevcut doğalgaz şebekesi (küçük ve basit kimi değişikliklerle) müsaittir. Yarın fiyat pahalığı, yerli kaynaklara yönelim ve ithalat kısılması ya da karbon salımı – küresel ısınma kaygılarıyla gözden düşebilecek doğalgazın yerini hidrojen alacaktır. 

Hidrojen rüzgar türbinleri ya da güneş panellerinden elde edilen elektriğin elektrolizde kullanımı ile suyun (H2O) oksijen (O2) ve hidrojene (H2) parçalanması sonucu oluşur. Elde edilen hidrojen doğrudan kullanılabilir, boru hatlarına beslenerek kullanıcılara gönderilebilir ya da fazlası basınçlı yerüstü ya da yeraltı depolarda depolanabilir. Yer altı depoları, kayatuzu damarları içine yıkama yoluyla açılan büyük mağaralar, tükenmiş petrol – doğalgaz yatakları ya da (tercihan acı sulu, dolayısıyla kullanılmayan) artezyen yataklarıdır. Bu yeraltı depoları çok büyük hacimli olup 50-200 atm basınçta gaz saklayabilir. Bu sayede uygun maliyete “mevsimlik depolama” bile mümkün olur. Hidrojen güneşin bol olduğu (yaz) ya da rüzgarın bol olduğu (sonbahar, kış) mevsimlerde üretilerek depolanır, diğer mevsimlerde kullanılır. 

Hidrojene karşı “anti-hidrojen enerji lobisi” diyebileceğimiz bir grup. uzun süredir itiraz seslerini yükseltmektedir. İddiaları 3 maddede toplanabilir: 

  1. Enerjinin her dönüşümünde kaçınılmaz kayıpların olması ve bu nedenle sürecin giderek verimsiz ve dolayısıyla pahalı hale gelmesidir. Onlara göre yenilenir kaynaklardan gelen elektrik ile üretilen hidrojenin elektrolizle kazanımı sırasında %20-30 enerji kaybolur, bu hidrojenden tekrar geri elektrik üretmek isterseniz kayıp %60-70'e varabilir. Bu da kapasite israfı ve son üründe pahalılığa yol açar, ekonomik değildir. 
     
  2. Bir başka itiraz hidrojenin mevcut boru hatlarının malzemelerinde ince çatlaklar oluşturması ya da çok küçük ve hafif bir molekül olması nedeniyle (Hidrojen molekülü H2 doğalgazı oluşturan metan  molekülü CH4'ten 8 kez hafiftir – atom ağırlığı: H2 = 2, CH4 = 16) boru, valf bağlantılarından kolayca sızıp kaçmasıdır. Ancak boru hatlarında yapılacak küçük değişimler ile bu kaçak ihmal edilebilir düzeye iner. Hidrojen mevcut doğalgaz boru hatlarında güvenle kullanılabilir. 
     
  3. Son itiraz şu: Hidrojen hacim başına doğalgazdan daha az (3,3 kat) az enerji taşır, dolayısıyla aynı çapta doğalgaz borusundan aynı basınçta gönderdiğiniz hidrojen enerji açısından yavan kalacak, aletleri beslemeyecektir. Ne var ki hidrojen aynı şartlar altında metandan 3 kat hızlı akar ve aynı borudan 3 kat hızlı geçer. Bu da aradaki enerji farkını büyük oranda kapar. Dünyanın sonu değil, gaz musluklarını biraz daha açar ya da basıncı biraz daha artırırsınız, sorun tamamen hallolur. 

İlk itirazın ise daha genişçe ele alınması gerekiyor: Eğer elektrik -> hidrojen -> elektrik şeklinde ikili dönüşümle giderseniz gerçekten ciddi kayıplara uğrarsınız. 

Ama elde ettiğiniz hidrojeni doğrudan son tüketim noktasına gönderir ve kullanırsanız durum değişir. Elektrolizle üretilmiş hidrojen başlangıç enerjisinin %80'e dek bir bölümünü içinde taşır (“yeşil elektrik” için önerilmiş hiçbir büyük çaplı depolama yöntemi bu kadar verimli değildir; daha verimli kabul edilen lityum-iyon bataryaları ise bu düzeyde çok pahalı ve kimi zaman tehlikelidir) ve Hidrojen son kullanım noktasında doğalgazın konutlar ve sanayideki bugünkü kullanımının yerini rahatça alabilir.

Dahası hidrojen kok kömürünün yerini alarak demir filizinden ham demir üretiminde demir-çelik sanayiinde kullanılabilir. Bilinmeli ki, yeraltından çıkarılıp modern uygarlığın hizmetine sunulan metallerin %90'ı demirdir. 

Ayrıca hidrojen taşıtlarda ve birçok seyyar makinede rahatlıkla kullanılabilir. Otomobiller, kamyon ve otobüsler, trenler, uçaklar, gemiler, iş makineleri, jeneratörler hidrojenle çalıştırılabilir. Birçoğu için fazla yatırıma ya da süper teknolojilere gerek yoktur, eldeki filolar görece mütevazi masrafla hidrojenliye dönüştürülebilir. 

Sonuç olarak, eğer “yenilenir enerjiler çağına” adım atıyorsak, kaçınılmaz olarak “hidrojen çağına” da adım atacağız. Giderek ülkenin her yerinde güneş panelleri ve rüzgar türbinleri yayıldıkça depolama ciddi soruna dönüşecektir, aslında şimdiden öyledir. Ve enerjiyi depolamak için hidrojenden daha iyi bir yol, mevcut bilimsel – teknolojik bilgiler ışığında, görünmüyor. 

 

Hidrojen çağı geliyor; tercih değil, zorunluluk olarak.. 

Kaynaklar:

Not: Döviz kurları ve internet kaynakları için 13.05.2025 tarihi esastır. 

Facebook'ta Paylaş Twitter'ta Paylaş Whatsapp'ta Paylaş Telegram'da Paylaş

Yeni yorum ekle

Metin biçimleri hakkında

Plain text

  • Hiç bir HTML etiketine izin verilmez
  • Web sayfası adresleri ve e-posta adresleri otomatik olarak bağlantılara dönüşür.
  • Satır ve paragraflar otomatik olarak bölünür.
KONTROL
Bu soru bir bot (yazılımsal robot) değil de gerçek bir insan olup olmadığınızı anlamak ve otomatik gönderimleri engellemek için sorulmaktadır.

İstatistikler

Bugün Toplam Toplam
58 kez görüntülendi. 59 kez görüntülendi. 0 yorum yapıldı.