Geleceğin sürdürülebilir yat tasarımlarında hidrojen yakıt hücreleri nasıl bir rol oynayacak? Sıfır emisyonlu, sessiz ve yüksek verimli bu teknoloji, yatçılıkta devrim yaratabilir mi?
Norse Design Kurucu Ortağı Ilgaz Karadayı, köşe yazısında hidrojenin yat endüstrisindeki avantajlarını, karşılaşılan zorlukları ve gelecekte nasıl bir değişim yaratabileceğini ele alıyor:
Hidrojen fuel cell teknolojisi, henüz yat endüstrisinde adından çok fazla söz edilmiyor olsa da sıfır emisyonla teknelerin ve yatların sevk sistemlerine güç sağlamak için araştırılan, geliştirilen yenilikçi ve sürdürülebilir bir çözüm olmaya aday yenilenebilir alternatif yakıt sistemlerinden biridir. Bugün yaygın kullanılması ile ilgili önümüzde pek çok engel bulunuyor olmasına rağmen teknoloji geliştikçe ve bu alanda yatırımlar arttıkça gelecekte adından fazla bahsedilecek olan hidrojen yakıt hücresi teknolojisinin nasıl uygulandığına, yat endüstrisinde gerek imalatçı gerek tekne sahibi gözünden faydalarına ve zorluklarına daha derinlemesine gelin birlikte bir bakalım.
Hidrojen Yakıt Hücreleri Nasıl Çalışır ?
Hidrojen yakıt hücreleri, hidrojenin oksijenle birleşerek yan ürün olarak elektrik, su ve ısı ürettiği bir elektrokimyasal reaksiyon yoluyla elektrik üretir. Bu süreç tamamen sıfır emisyona sahiptir, çünkü ortaya çıkan tek atık, egzoz saf su buharıdır.
Yakıt hücreleri yatlarda birincil enerji kaynağı olarak kullanılabilir veya hibrit tasarım olarak nitelendirdiğimiz akü sistemleri ile entegre çalışarak teknenin sevk ve idaresinin kesintisiz sağlanmasına olanak verebilir. Hibrit bir tasarımda, yakıt hücrelerinden hidrojen ile elde edilen enerji, sevk sistemi gibi temel yükleri idare ederken, solar paneller ve/veya alternatörden elde edilen ve akülerde depolanan enerji diğer talepler için ek enerji kaynağını sağlar.
Hidrojen sıvı veya gaz halde depolanabilir. Fakat gaz halde depolanması yatlar için pek uygun bir çözüm değildir. Sıvı hidrojen, yatın alt yapısına uygun şekilde tasarlanmış, son derece güvenli ve yalıtımlı tanklarda depolanır. Fakat Hidrojen, 1 atm basınç altında -252,77 °C’de sıvılaşıyor olmasından dolayı sıvı halde saklayabilmek için soğutma sistemleri önem arz etmektedir. Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700’ü kadardır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir. 1 kg hidrojen 2,1 kg doğalgaz veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir.
Yatlarda Hidrojen Yakıt Hücrelerinin Avantajları
– Sıfır Emisyon: Hidrojen yakıt hücreleri zararlı kirletici maddeler üretmez ve yatın çevresel ayak izini azaltır. Bu, yatların sıklıkla kullanıldığı turizme açık deniz ortamlarını korumak için özellikle önemlidir.
– Sessiz Çalışma: Geleneksel içten yanmalı motorların aksine yakıt hücreleri sessizdir ve bu da yatlarda konforu attırarak daha keyifli bir deneyim yaratır ve hassas deniz yaşam alanlarındaki gürültü kirliliğini azaltır.
– Uzatılmış Menzil ve Performans: Hidrojen yakıt hücresi teknolojisiyle yatlar, hidrojen yakıt hücreleri akülerden daha yüksek enerji yoğunluğu sunduğundan, tamamen elektrikli yatlara kıyasla potansiyel olarak daha uzun seyir menzillerine ulaşabilir.
– Azaltılmış Yakıt Bağımlılığı: Hidrojen kullanımı, geleneksel fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltır ve yenilenebilir kaynaklardan (örneğin güneş veya rüzgar enerjisiyle çalışan elektroliz) hidrojen üretilebildiğinden, yenilenebilir enerji potansiyeline sahip daha temiz bir alternatif sunar.
Yatlarda Hidrojen Yakıt Hücrelerinin Dezavantajları
– Hidrojen Depolama ve Güvenlik: Hidrojen belli bir sıcaklık altında gaz haline dönüşeceğinden soğutma sistemleri ve bu sistemlerin yedeklenmesi önem arz etmektedir.. Hidrojen kokusuz ve renksiz bir gaz olduğundan sızıntı halinde tespiti kolay değildir ve yanıcıdır. Bu sebeple denizde güvenlik açısından diğer yakıt sistemlerine göre daha fazla risk barındırmaktadır.
– Yakıt İkmal Altyapısı: Hidrojen yakıt ikmal istasyonları tüm dünyada sınırlıdır. Günümüzde sadece belli rotalarda çalışan kargo gemilerin kullanıma yönelik bazı limanlarda ancak bulunabilir. Marinalarda tedarik edilmesi bugün için pek mümkün değildir.
– Maliyet: Fuel cell teknolojisi, özel hidrojen depolama ve güvenlik özellikleriyle birlikte maliyetli olabilir. Teknoloji olgunlaştıkça fiyatlar kademeli olarak azalsa da, ilk yatırım geleneksel sistemlere kıyasla yüksek kalmaya devam etmektedir. Ayrıca özellikle çevreye tamamen zararsız olan yeşil hidrojen üretimi çok maliyetli olduğundan, birim yakıt tüketim maliyetleri son kullanıcılar için rahatsız edici olabilmektedir.
– Teknolojik Olgunluk: Otomotiv üretiminde hidrojen yakıt hücreleri giderek yaygınlaşmakta iken, deniz uygulamaları hala geliştirilme aşamasındadır. Özellikle uluslararası klas kurallarına göre sertifikalanması günümüzde henüz tartışılan bir konudur.
Yat Yapımında Hidrojen Yakıt Hücrelerinin Geleceği
Hidrojen yakıt hücreleri, yakıtı güvenli bir şekilde depolamak için daha fazla alan bulunan ve daha uzun seyahat mesafelerinin hidrojenin yüksek enerji yoğunluğunu faydalı hale getirdiği daha büyük yatlar için umut verici bir potansiyele sahiptir. Altyapı ve yenilenebilir kaynaklardan hidrojen üretimi iyileştikçe, bu teknoloji yat yapımında yaygın bir şekilde benimsenebilir.
Özetle, günümüzde hidrojen ile hidrojenin yatlarda kullanımı tedarik, maliyet ve güvenlik başlıkları sebebi ile sıfır emisyonlu sürdürülebilir, uzun menzilli bir güç seçeneği sunar, ancak bunun için altyapı ve güvenlik zorluklarının üstesinden gelinmesi gerekir. Teknoloji ve ilgili altyapı geliştikçe, hidrojen yakıt hücreleri çevre bilincine sahip yat tasarımlarında temel bir unsur haline gelebilir.
Ilgaz KARADAYI
(Norse Design Kurucu Ortağı ve Genel Müdürü)
