Petrol endüstrisi, elektrifikasyonu geciktirmek için verimsiz hidrojenli araçları öne çıkarıyor
(rechargenews.com)- Michael Liebreich, temiz hidrojenin karbonsuzlaşma için gerekli olduğunu, ancak otomobiller ve konut ısıtması gibi elektrikli çözümlerin zaten daha ucuz ve verimli olduğu alanlarda hidrojenin uygun olmadığını vurguluyor
- Hydrogen Ladder, hidrojen kullanım alanlarını rekabetçi olmayan alanlar, kaçınılmaz alanlar ve aradaki alanlar olarak ayırıyor; amonyak gübresi, rafinaj, çelik, kimya, denizcilik ve uzun mesafe havacılığı üst sıralara, hidrojenli araçlar ile konut ısıtması ise alt sıralara koyuyor
- Petrol ve gaz şirketleri, araçlar ve ısıtma için hidrojenin verimsiz olduğunu bilmelerine rağmen lobi faaliyetlerini sürdürüyor; fosil gaz şirketleri merkezli hidrojen lobisi, AB politikalarını etkilemek için yılda €58.6m harcıyor
- Hidrojenli araçlar, elektrikli araçlara kıyasla daha fazla enerji kaybına yol açıyor ve hızlı dolum avantajı da istasyon erişimi ile günlük sürüş düzeni birlikte düşünüldüğünde çoğu kullanıcı için zaman açısından sınırlı kazanç sağlıyor
- Konut ısıtmasında hidrojen; boru, vana ve kompresör değişimi, daha yüksek pompalama enerjisi, güvenlik ve hava kalitesi sorunları ile ısı pompalarına göre düşük verim nedeniyle mevcut gaz şebekesi işletmecileri için avantajlı olsa da karbonsuzlaşma aracı olarak verimsiz kalıyor
Temiz hidrojenin gerekli olduğu ve olmadığı yerler
- Michael Liebreich, BloombergNEF'in kurucusu ve şu anda bağımsız analist ile danışman olarak çalışıyor
- Ona göre dünyayı mümkün olduğunca hızlı ve maliyet etkin biçimde karbonsuzlaştırmak için, temiz hidrojenin gerekli olduğu alanlarla olmadığı alanları ayırmak gerekiyor
- Otomobiller ve konut ısıtmasında bataryalı elektrikli araçlar ile ısı pompaları şeklinde daha ucuz ve verimli elektrikli çözümler bulunduğu için bu alanlar temiz hidrojen kullanımı için uygun değil
- Bu değerlendirme, söz konusu kullanım alanları için on milyonlarca euroluk lobi yapan petrol ve gaz sektöründeki bazı aktörlerin çıkarlarıyla çatışıyor
Hydrogen Ladder'ın öncelik sıralaması
- Liebreich'in Hydrogen Ladder yaklaşımı, hidrojen kullanım alanlarını üçe ayırıyor
- Rekabetçi olmayan kullanım alanları
- Karbonsuzlaşma için kaçınılmaz kullanım alanları
- İkisinin arasında kalan kullanım alanları
- Üstteki “kaçınılmaz” alana, bugün yüksek emisyonlu gri hidrojenin kullanıldığı mevcut alanlar giriyor
- Amonyak bazlı gübre
- Rafinaj
- Bu iki kullanım alanı, küresel karbon emisyonlarının %3~4'ünü oluşturuyor
- Mevsimsel elektrik depolama, çelik, kimya, denizcilik ve uzun mesafe havacılığı da merdivenin üst kısmına yakın bulunuyor
- Uzun mesafe havacılığı, sıvı hidrojen veya hidrojen bazlı sentetik yakıt kullanımını içeriyor
- Alttaki “rekabetçi olmayan” alanda ise hidrojenli araçlar ve konut ısıtması yer alıyor
- Bataryalı elektrikli araçlar ve ısı pompaları varken ekonomi ve verimlilik açısından anlamlı görünmüyor
Petrol ve gaz sektörünün hidrojeni öne çıkarmasının nedeni
- Liebreich'e göre petrol ve gaz şirketleri, hidrojenin otomobiller ve konut ısıtması için iyi bir seçenek olmadığını bilmelerine rağmen bu kullanım alanlarını teşvik ediyor
- Onun yorumuna göre hidrojen, petrol ve gaz şirketleri için iki yönlü bir bahis niteliğinde
- Hidrojen başarılı olursa yeni hidrojen endüstrisinde yer edinebilirler
- Başarısız olsa bile kendilerinin üretmediği elektriğe geçişi yavaşlatabilirler
- Bölgesel trenler, yerel otobüsler, otomobiller ve teslimat araçları gibi merdivenin alt kısmındaki alanlarda hidrojeni pazarlamak, en azından piyasada kafa karışıklığı yaratabiliyor
- Shell, sorunlar yaşayan yüzer LNG platformu Prelude için $12bn harcadı, ancak bugün dünya emisyonlarının %3~4'ünü oluşturan mevcut hidrojen kullanım alanlarını temiz hidrojene dönüştürmek için benzer büyüklükte harcama yapmıyor
- Corporate Europe Observatory raporuna göre, başlıca oyuncuları fosil gaz şirketleri olan hidrojen lobisi, Brüksel'deki politika yapım sürecini etkilemek için yılda €58.6m harcıyor
Hidrojenli araçların elektrikli araçları neden geçmekte zorlandığı
- Hidrojen yakıt hücreli araçlar, temiz elektriği doğrudan araçta kullanmak yerine elektroliz, depolama-taşıma ve yakıt hücresinde tekrar dönüşüm aşamalarından geçirdiği için enerji kaybı yüksek oluyor
- Liebreich, bataryalı elektrikli araçların rekabet unsurlarının çoğunda hidrojenli araçların önünde olduğunu düşünüyor
- BEV için 0~60mph hızlanma 4 saniye, FCEV için ise 9 saniye olarak veriliyor
- BEV'de koltuklar yatırılarak yük taşınabilirken, FCEV'de hidrojen silindirleri alan kaplıyor
- BEV yaklaşık 3 kat daha verimli
- Hidrojenli araçlar ağırlıkta da üstün değil ve genelde daha ağır
- Hidrojenli araçların avantajı, tabancayı takıp 5 dakikada 400 mil menzil sağlayacak kadar dolum yapılabilmesi
- Ancak dolum ucu çok soğuduğu için bir sonraki kullanıcının tekrar ısınmasını beklemesi gerekebiliyor
- 400 milin altındaki yolculuklar için daha ucuz ve daha iyi bir elektrikli araç satın almak daha mantıklı görülüyor
- Hidrojen dolum altyapısı yeterince yaygınlaşsa bile, uzun yolculuklarda BEV şarjı için gereken 45 dakikayı tasarruf etmek ana avantaj olarak kalıyor
- Günde 20 mil yol yapan bir kullanıcı, her 300 milde bir hidrojen istasyonuna gitmek zorunda kalıyor
- Yılda 40 kez ve her seferinde istasyona gidip gelmek için 10 dakikadan fazla harcanırsa 400 dakika kaybediliyor
- Yazlık eve ya da Alpler'e yılda 2~5 kez yapılan uzun yolculuklar hesaba katılsa bile, yıllık zaman toplamında bunun çoğu kullanıcı için dezavantaj olduğu savunuluyor
- Hydrogen Council'den Daryl Wilson, “milyonlarca BEV'nin şarjını elektrik altyapısı kaldıramaz, bu yüzden hidrojenli araçlara ihtiyaç var” dedi, ancak Liebreich bunu kabul etmiyor
- Bunu, 1995'te internet için modem yetersizliği, 2000'de çevrimiçi video için bant genişliği yetersizliği ve evlere kadar fiber döşemenin imkânsız olduğu iddialarına benzetiyor
- 2050 net sıfır hedefine yaklaşık 30 yıl var ve altyapı zaman içinde yatırımla ve inşaatla genişletilebilir
- Akıllı şarj da mümkün ve elektrikli ısıtma nedeniyle de elektrik kapasitesinin artırılması gerekiyor
- Mevcut elektrik altyapısını genişletmekten kaçınıp onun yerine tamamen yeni bir hidrojen dolum altyapısı kurma fikrinin mantıklı olmadığını düşünüyor
Konut ısıtmasında hidrojenin maliyeti ve sınırlamaları
- Hidrokarbon sektörünün bazı bölümleri, özellikle gaz dağıtım şirketleri, mevcut gaz şebekesini hidrojen şebekesine dönüştürmek için lobi yapıyor
- Birleşik Krallık, konutlarda hidrojenle ısıtma deneyleri için on milyonlarca pound harcıyor
- Mevcut gaz şebekesini hidrojen için dönüştürmek, büyük ölçekli ekipman değişimi gerektiriyor
- Hidrojen molekülleri doğal gazdan daha küçük olduğu için, yer altındaki metal gaz borularının polietilen borularla değiştirilmesi gerekiyor
- Buna duvar içlerinde veya döşeme altında gizli olan ev içi borular da dahil
- Her şebekenin gaz vanaları ve kompresörleri de tamamen değiştirilmeli
- Hidrojeni gaz şebekesine pompalamak için gereken enerji, doğal gaza göre 3 kat daha yüksek
- Isı pompaları, hidrojen kazanlarına kıyasla yaklaşık 6 kat daha enerji verimli ve aynı ısıyı üretmek için gereken birincil enerji %150 daha az
- Ev içinde yanıcı hidrojen kullanımının güvenlik riskleri var ve hidrojenin yanması, hava kalitesini bozan toksik azot oksitler üretiyor
- Azot oksitler aynı zamanda güçlü sera gazları
- Liebreich, gaz dağıtım şirketlerinin konut ısıtmasında hidrojen için lobi yapmasının nedenini, mevcut varlıkları olan gaz boru hatlarını karbonsuzlaşma sürecinde de kullanmaya devam etmek istemeleri olarak görüyor
Hidrojen karıştırma yaklaşımında da verim sorunu sürüyor
- Temiz hidrojeni doğal gaz şebekesine karıştırarak karbon emisyonlarını azaltma yaklaşımı da verimsiz
- Hacim bazında gaza %20 hidrojen eklense bile, enerji bazında bu oran yalnızca %7 oluyor
- Eğer bu hidrojen yeşil hidrojen ise başlangıç noktası elektriktir
- 1 birim elektrik, ısı pompasıyla 3 birim ısı üretebilir
- Aynı elektrik hidrojene çevrilip gaz şebekesine verilirse dönüşüm sürecinde enerjinin %30'u kaybolur
- Sıkıştırma gibi ek işlemlerden sonra kazanda %85 verimle yakıldığında, 1kWh elektrikten yalnızca yaklaşık 0.5kWh ısıtma değeri elde edilir
- Mavi hidrojen söz konusu olduğunda da önce gübre üretimi gibi mevcut hidrojen kullanım alanlarının nasıl karbonsuzlaştırılacağına yanıt verilmesi gerekiyor
1 yorum
Hacker News yorumları
Bir süredir hidrojen yakıtını takip eden biri için bunun sorun arayan bir çözüm olduğu oldukça açık görünüyor
Yenilenebilir enerjiyle hidrojen üretip sonra tekrar yakmak çoğu durumda mantıklı değil; enerji depolama için bataryaların daha iyi olduğunu düşünüyorum
Sıvı/gaz yakıtların bataryalardan teknik olarak daha iyi olduğu istisnalar olabilir, ama o durumlarda bile hidrojen yerine etanol gibi seçenekler daha iyi görünüyor
Hidrojen destekçilerinin önemli bir kısmının petrol ve gaz lobicileri ya da onların fonladığı taraflar olduğu izlenimi var
Japon hükümeti de hidrojen stratejisine tamamen oynadı
https://thediplomat.com/2023/07/a-look-at-japans-latest-hydr...
Depolama kabaca gündüz-gece depolaması ve yaz-kış mevsimsel depolama olarak ikiye ayrılır; bir yılda gündüz ve gece 365 kez yaşanır ama yaz ve kış yalnızca bir kez, bu yüzden aynı sürede başa baş noktasına gelmek için mevsimsel depolama bataryalarının günlük depolama bataryalarından 365 kat ucuz olması gerekir
Lityum iyon bataryalardan 365 kat ucuz bir batarya yok, buna yaklaşan bile yok
Kimyasal enerji depolamanın mevsimsel depolama için potansiyeli olduğunu düşünüyorum. Şu anda tam uygun değil ama fark 100 kat değil, kabaca 5 kat; bu yüzden bataryaları 100 kat ucuzlatmaktansa yeşil hidrojenin üretimini, taşınmasını ve depolanmasını ekonomik hale getirmek çok daha olası görünüyor
Ayrıca yeraltı rezervuarlarından hidrojen çıkarma olasılığı da epey var. “white hydrogen” diye aratabilirsiniz. Örn: [1]
Hidrojen depolama ekonomisi ayrıca kare-küp yasasının avantajından yararlanır. Büyük basınç tankları, küçük tanklara göre maliyeti çok artırmadan çok daha fazla hidrojen tutabilir
Bu yüzden çok büyük tankların gerektiği alanlarda, örneğin demiryolunda hidrojen mantıklı olabilir. Tipik bir demiryolu tanker vagonunun kapasitesi yaklaşık 130 m3’tür; 700 barda 1 m3 hidrojen yaklaşık 42 kg olduğundan toplamda yaklaşık 5,5 ton eder. Hidrojenin enerji yoğunluğu dizelden yaklaşık 3 kat yüksek olduğu için bu, yaklaşık 16 ton dizele karşılık gelir
Tren verimliliği en az galon başına 400 ton-mil ve kg başına 125 ton-mil düzeyindedir; yani 16 ton yaklaşık 2 milyon ton-mil eder. Böyle bir tanker vagonu, 10 bin tonluk bir yük trenini 200 mil hareket ettirmeye yetebilir
Binlerce millik demiryolunu elektriklendirmektense dizel lokomotifleri hidrojen yakmaya dönüştürmek çok daha kolay olduğundan, demiryolunun hidrojenin killer app’i olma ihtimali epey yüksek
[1]https://www.theguardian.com/environment/2023/aug/12/prospect...
Binek otomobillerde daha az önemli olabilir, ancak havacılık gibi alanlarda daha ilgili olabilir. Finansman kaynakları gibi konularda pek bir görüşüm yok
Aşağıdaki yazı başlangıç için faydalıydı
https://www.energy.gov/eere/fuelcells/articles/fuel-cell-and...
Ancak hidrojen büyük ölçekli endüstriyel hammadde olarak kritik önemde ve birçok büyük endüstride ikame hammadde olabilir; büyük ölçekli sabit enerji depolama aracı olarak da harika
Petrol tarafının lobisi de var, elektrik tarafının lobisi de. Tüm lobiler rekabetten hoşlanmaz
Elektrik tarafı hidrojeni rakip gördüğü için ortadan kaldırmak istiyor; bu, ağacın büyümesini engellemek için tohumu yok etmeye benziyor
Hidrojen ortadan kaybolmayacak. Büyük ölçekli taşımacılık gibi ona ihtiyaç duyulan yerler var
Temiz hidrojenin hâlâ geliştirme aşamasının başlarında olması, 15 yıl önce elektrikli araçlarda olduğu gibi, bu teknolojinin geliştirilmemesi gerektiği anlamına gelmez
Kişisel olarak NH3’ün enerji depolama ve enerji taşımada harika, gıda üretimi gibi alanlarda da çok yararlı olduğunu düşünüyorum
Amonyak petrol gibi zehirli ve kullanımı zor, ama ağır sanayi gibi birçok alanda mantıklı. Diğer alanlarda elektrik ve bataryalar daha makul
Farklı teknolojiler bir arada var olacak ve rekabet edecek
Petrolü açık bir kapta tutsanız kimse zarar görmez, ama aynısını amonyakla denerseniz durum değişir
YouTube kanalı Engineering Explained’da hidrojenin geleneksel içten yanmalı motorlarda benzin/gasoline/dizelin yerini almasının neden pratik olmadığını anlatan harika bir video var
https://www.youtube.com/watch?v=vJjKwSF9gT8
Petrol sektörünün güçsüz olduğunu kesinlikle söylemiyorum; düzenleyici kurumları ele geçirmeyi hedefliyor olabilirler. Ancak ekonomik gerçeklik açısından bakınca bu, daha en başından tutması zor bir iş olduğu için fazla endişelenmiyorum.
Elektrikli araç treni istasyondan çoktan ayrıldı. Bildiğim kadarıyla bir istisna dışında tüm otomobil şirketleri yakın gelecekte %100 elektrikli araçlara tamamen odaklanmış durumda.
Sonunda Toyota da bu tuhaf H2 dayatmasından vazgeçecek gibi geliyor.
Zubrin’in VASIMR’ı eleştirmesi aklıma geliyor [1]. Gerçekçi olmayan alternatifler önermek, insanların iyi olan yerine kusursuz olanı seçme eğilimini tetikleyerek çalışır durumdaki çözümleri raydan çıkarabilir.
[1] https://youtu.be/myYs4DCCZts?si=Ksqw_MFLKHKIgMod
Hep gidilen yerde, hep aldığı kadar sürede yakıt alma şeklindeki aynı kültürel süreç korunmuş olur.
Şarj süresinin uzun olması ve benzin istasyonu ağına kıyasla kullanışlı şarj cihazlarının garanti edilememesi gibi elektrikli araç engellerine göre, tüketicinin aşması gereken atalet çok daha küçük görünüyor.
Petrol sektörü devasa; sübvansiyonlarla başka yakıtları rekabetçi gösterip gerçekte felaket olan bir durum yaratabilir.
Biyodizele bakmak yeterli.
https://www.caranddriver.com/news/a42796089/2024-honda-cr-v-...
Bol şans diliyorum ama bu, dinozorun ayaklarının altında koşturan memelilerden şikâyet etmesine benziyor. Onların dönemi sona eriyor.
Bataryalı elektrikli araçlar kalıcı olacak; hidrojen ise bana göre ağır yük taşımacılığı, belki demiryolu ya da havacılık dışında daha baştan önü tıkalı bir seçenek. O alanlarda bile şüphelerim var.
Buna karşılık bataryalı elektrikli araçlar hızla ivme kazanıyor ve güneş/rüzgâr enerjisiyle birleşince son derece mantıklı hale geliyor.
Binek hidrojenli araçların son dayanağı olan Toyota bile sonunda durumu fark edip bataryalı elektrikli araçlar üretiyor. Mirai gördüğümü hatırlamıyorum ama üretim adetleri düşünüldüğünde bu şaşırtıcı değil.
https://en.wikipedia.org/wiki/Toyota_Mirai
Başlıca neden şu: %10, %20, hatta %30 seviyelerine kadar elektrikli şarj altyapısı büyük ölçüde zaten mevcut olduğundan neredeyse bedava gibi görünüyor; ama bundan sonra elektrik iletim şebekesine pahalı yeni altyapı döşemek gerekecek.
“Tüm yolları kazmak zorundayız” türünden bir durumu düşünün. Çünkü yalnızca otomobiller değil, diğer her şey de aynı anda elektrikliye geçiyor.
O noktada hidrojenli araçlar yeniden canlanabilir. Özellikle soğuk bölgelerde yakıt hücresinin atık ısısı ısıtma için kullanılabilirken, bataryalı elektrikli araçların ısı pompası çalıştırmak için enerji harcaması gerekir; bu da verimlilik üstünlüğünün önemli kısmını ortadan kaldırır.
Hidrojenin, 1900’lerin basınçlı havası gibi görüleceğini sanıyorum.
Bazı endüstriyel kullanım alanları var ama birçok makalede anlatıldığı gibi her derde deva bir çözüm değil. Verimsiz ve ona çok fazla kaynak akıtmamak gerekiyor.
Yine de birilerinin deneme yapması iyi. Gerçek bir atılım olacak yenilikçi bir kullanım keşfedebilirler. Ama ben buna bahse girmezdim.
Bunlar 20 yıldır bunu yapıyor; hidrojen, dağıtım ağını korumalarını sağlıyor ve en önemlisi hidrojen üretiminde fosil yakıtları kullanmaya devam etmelerine imkân veriyor.
Ancak tüketici araçlarında tutmamasının nedeni, ekonomiyle fizik yasalarının ikisinin de pek uygun olmaması.
Çünkü böylece statükonun kabul edilmesi daha kolay hale geliyor.
Petrol sektörü hidrojen için lobi yapıyor, ancak motivasyon yorumu yanlış. Elektrikli araçlara karşı çıkmak için değil, daha çok hidrojeni desteklemek için lobi yapıyorlar.
Bu makale 2021 tarihli. Ancak bugünün otomobil sektörüyle ilgisi açısından bakarsak, 2015 tarihli olsaydı da benzer olurdu. Elektrik çoktan kazandı.
Kanada’da bu acı verecek kadar açık. Hidrojenli arabaları en çok bastıran kişi, petrol ve gaz üretim bölgesi olan Alberta eyaletinin başbakanı; o da ideolojik olarak muhafazakâr, petrol yanlısı bir lider
Bu tür insanların elektrikli araçlar yerine hidrojen etrafında toplanmasını görmekten daha güçlü bir karşı argüman yok
Hidrojen teknolojisi gezegeni kurtarmak için değil, doğal gaz sektörünü kurtarmak için var
Üretilen hidrojenin iş modeli şu: 1. Doğal gazdan hidrojen çıkar. 2. Bir mucize olur ve bu süreçte ortaya çıkan karbondioksit yakalanır. 3. Hidrojen arabaya konur
Gerçek “yeşil” hidrojen miktarı fiilen 0
Yani çevre dostu da değil, dolum altyapısı da yok, otomotiv sektöründe benimsenmesi de neredeyse yok
Şu anda çevre karşıtlarının kıyamet yanlısı görünmesi siyasi olarak kabul edilebilir olmadığı için, yalnızca tercih ettikleri bir alternatif olduğunu iddia edebilmek için var
https://natural-resources.canada.ca/energy-efficiency/transp...
Bazen yolda hidrojenli araba görüyorum; bir devlet kurumuna ait oluyor
Ülkede gerçekte kaç hidrojenli araba olduğunu merak ediyorum. Muhtemelen yüz tane bile değildir ¯_(ツ)_/¯
İkisi de yaklaşık 30 yıllık ölçekte maliyet düşüşü yolu sunuyor. Yaptığımız iki şirkete bakabilirsiniz
[1] https://ohmium.com
[2] https://novohydrogen.com
Mesajın arkasındaki motivasyonu daha belirgin kılmak için ne yapılabilir?
Sektör mesajı fazlasıyla iyi kurguluyor; insanlar da yanıltıcı mesajları fark etmede o kadar kötü ve dezavantajlı ki pek çok şey bozuluyor gibi geliyor
Bugün öğleden sonra işten izin alıp mahallede dolaştım; duyurulmasının üzerinden daha 5 gün bile geçmemiş, 6 okulu tamamen değiştiren ve geçerli hiçbir neden olmadan gizlice planlanmış gibi görünen ani değişiklikleri protesto eden öğrenci grevine ve idari binaya yürüyen öğrencilere malzeme desteği verdim
Gizlilik o kadar büyük ki şimdi derinlemesine bir soruşturma başlatıyoruz
Mevcut sistemin çok fazla kısmı imkânsız hissettiriyor