Yakıt Pili Teknolojileri Nelerdir?

7 Dakika Okuma

Dünyanın hızla kirlenmesi, sera etkisinin ve küresel ısınmanın beklenenden hızlı bir şekilde artması, bilim insanlarını temiz enerji kaynaklarına yöneltmiştir. Bu temiz enerji kaynaklarından birisi de yakıt pilidir. Yakıt pili, yakıtlarda bulunan kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren, atık ürün olarak da su ve ısı açığa çıkaran, tükenmeyen ve hiçbir zaman şarj olmaya ihtiyaç duymayan pil sistemidir. Katodun oksitlenmeyi sürdürdüğü ve anoda da yakıt verildiği sürece sürekli bir şekilde doğru akım verirler.

Yakıt pili ilk olarak 19. yüzyılın ilk yarısında başlamış, zamanla geliştirilmiştir. 1960’lı yıllarda ise NASA bu teknolojiyi uzay araştırmalarında kullanmak üzere araştırmaya başlamıştır. 1960’lardan itibaren ise fosil yakıtların ucuz olması ve teknolojinin maliyeti dolayısıyla bu teknoloji 50 sene gecikmeli olarak hayatımıza girmiştir.

Yakıt Pili Çalışma Şekli Nedir?

Yakıt pilinin anot kutbunda gaz yakıt, katot kutbunda ise oksitleyici (oksijen veya hava) yer almaktadır. Bu yakıt ve havanın karışması sonucu elektrokimyasal reaksiyon ortaya çıkar. Reaksiyon sonrası elektron akışı ile elektrik, ısı, saf su ve eğer karbon içerikli bir hava ise karbondioksit açığa çıkar. Elektrik araca hareket verirken su ve ısı diğer sistemler vasıtasıyla sistemden uzaklaştırılır.

Yakıt pillerinin avantajları ise;

1. Zararlı gaz çıkışı sıfıra yakın olduğu için çevre dostu olması,

2. Diğer yakıt türlerine göre daha verimli çalışması, (Fosil yakıtlarda elektrik üretirken kayıp çok fazla iken TÜBİTAK verilerine göre yakıt pillerinde verim %80’e kadar çıkmaktadır) [1]

3. Yakıt çok hızlı bir şekilde konularak zamandan tasarruf sağlanması,

4. Şarj edilmeye gerek olmadan çalışması,

5. Sessiz bir motora sahip olmasıdır.

Dezavantajları ise;

1. Yüksek maliyet

2. Yakıt depolama hacminin büyük olması

3. Hidrojenin maliyetidir.

görsel-840x540 Yakıt pilleri kullanım alanlarına, sıcaklık aralıklarına ve elektrolitlerine göre çeşitlilik göstermektedir. Çeşitleri ise;

• Alkalin Yakıt Pili

• Proton Dönüşüm Zarlı (PEM) Yakıt Pili

• Fosforik Asit Yakıt Pili

• Erimiş Karbonat Yakıt Pili

• Katı Oksit Yakıt Pili

• Direkt Metanol Yakıt Pilidir. https://www.shutterstock.com/tr/image-photo/tokyo-japan-sep-29-fuel-cell-326380241

Bu teknoloji uygulamada otobüslerden gemilere; uzay araçlarından kırsal alanda bulunan yaşam yerlerine kadar çok fazla alanda bulmaktadır. Boeing firması yakıt pili ile çalışan uçak üretirken[2] , Honda firması yakıt pili ile çalışan arabasını 2016 yılında Avrupa pazarına çıkarmıştır[3]. Toyota ise Mirai adı altında yakıt pilli arabasını Avrupa pazarına çıkarmıştır.

Yakıt pili teknolojisi ile ilgili olarak Amerika Birleşik Devletleri’nde iki hâkim görüş vardır. Tesla şirketinin sahibi Elon Musk bu teknolojiyi “aptalca ve kafa karıştıran” [4] bir teknoloji olarak nitelendirmesine karşın Amazon ve Wallmart gibi dev şirketlerinde aralarında olduğu birçok şirkette toplam 23.000 adet forklift hidrojen teknolojisi ile çalışmaktadır. Forbes dergisi ise hidrojenli ulaşımın geleceğinin belirsiz olduğunu belirtmektedir. [5]

Türkiye pazar payını arttırmak için TÜBİTAK, Vestel Savunma Sanayi, Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü ve ASPİLSAN gibi kurumların öncülüğünde araştırmalarına devam etmektedir. Bu kurumlara ek olarak üniversitelerden de çok büyük bir katılım olmaktadır.

Kaynakça:

1. http://ee.mam.tubitak.gov.tr/tr/arastirma-alanlari/yakit-pili-teknolojileri

2. https://www.boeing.com/news/frontiers/archive/2008/may/ts_sf04.pdf

3. https://hondanews.eu/eu/lt/cars/media/pressreleases/100102/first-honda-clarity-fuel-cell-arrives-in-europe5

4. https://www.cnbc.com/2019/02/21/musk-calls-hydrogen-fuel-cells-stupid-but-tech-may-threaten-tesla.html

5. https://www.forbes.com/sites/bradtempleton/2019/11/12/whats-hydrogens-future-as-transportation-energy/#4f87bbf54bd7

İlginizi çekebilecekler diğer içerikler