Araştırmacılar, göllerin ve barajların derinliklerinde hidrojen depolamanın, mevcut yöntemlerden çok daha düşük maliyetli ve verimli olabileceğini keşfetti.
Hidrojen, fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltabilecek temiz bir enerji kaynağı olarak öne çıkıyor. Ancak, hidrojenin verimli ve ekonomik şekilde depolanması, enerji sektöründe önemli bir zorluk olmaya devam ediyor. Suudi Arabistan’dan KAUST (King Abdullah University of Science and Technology) Üniversitesi araştırmacıları, hidrojenin göl ve barajların derinliklerinde saklanarak düşük maliyetli bir depolama yöntemi sunduğunu ortaya koydu. Bu yaklaşım, su basıncının doğal sıkıştırma gücünü kullanarak büyük miktarlarda hidrojen depolamayı mümkün kılıyor. Dünya genelindeki derin göller ve barajlar bu yenilikçi yönteme uygun olabilir, bu da hidrojen ekonomisini daha erişilebilir ve sürdürülebilir hale getirebilir.
Su altında enerji depolama
Güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklar kesintili üretim yaptığı için, fazla elektriğin saklanması kritik bir sorun olarak öne çıkıyor. Elektroliz yöntemiyle suyun hidrojen ve oksijene ayrılması, bu fazla enerjinin kimyasal formda depolanmasını sağlıyor. Depolanan hidrojen, ihtiyaç duyulduğunda yakıt hücrelerinde kullanılarak tekrar elektriğe dönüştürülüyor.
Ancak hidrojen depolama yöntemleri genellikle ya çok maliyetli ya da ileri altyapı gerektiriyor. KAUST ekibinin sunduğu yeni yöntem, hidrojenin göllerin dibindeki plastik borular içinde stoklanmasına dayanıyor. Bu boruların içine konulan çakıl taşları, boruların sabitlenmesini sağlıyor. Su derinleştirildikçe basınç artıyor ve boruların enerji depolama kapasitesi yükseliyor.
Yaygın potansiyel kullanım alanı
Dünya genelinde binlerce derin su kütlesinin bu yönteme uygun olduğu belirlenirken, Türkiye gibi hidroelektrik potansiyeli yüksek ülkelerde de uygulanabilirliği dikkat çekiyor. Bu teknoloji sayesinde, yenilenebilir enerjinin istikrarsız üretimi dengelenebilir ve uzun vadeli enerji arz güvenliği sağlanabilir.
Dünya genelinde %40 elektrik tüketimini karşılayacak potansiyel
Araştırmaya göre, dünya genelinde bu yöntem için yeterli derinliğe sahip 1.760 göl ve 3.403 baraj bulunuyor. Bu su kütleleri, toplamda 12 petawatt-saat (PWh) potansiyel enerji depolama kapasitesine sahip. Bu miktar, küresel yıllık elektrik tüketiminin yaklaşık %40’ına denk geliyor. En fazla kapasiteye sahip ilk beş göl arasında Hazar Denizi de yer alıyor.
Örneğin, ABD’deki Oroville Gölü 210 metre derinliğinde olup, 86 gigawatt-saat (GWh) enerji depolayabiliyor. Bu kapasite, 8.000 hanenin bir yıllık elektrik ihtiyacını karşılayabilecek düzeyde.
Türkiye’de hidrojen depolama için hangi göller uygun olabilir?
Türkiye’de bu teknolojinin uygulanabilirliğini değerlendirmek için derin göller ve barajlar incelenebilir. Ülkedeki en derin göllerden bazıları:
- Van Gölü (450 m): Hazar Denizi kadar olmasa da yüksek basınç avantajına sahip.
- Keban Barajı (210 m): Elektrik üretimi için hidrojen depolama açısından önemli bir aday.
- Beyşehir Gölü (10 m): Diğerlerine kıyasla daha sığ olsa da bölge bazlı çözümler için potansiyel barındırabilir.
Böyle bir sistem, Türkiye’nin yenilenebilir enerji kaynaklarını daha verimli kullanmasına katkı sağlayabilir.
Sistemin avantajları ve potansiyel riskler
Bu yöntem, diğer hidrojen depolama çözümlerine kıyasla çeşitli avantajlar sunuyor:
- Daha uygun maliyet: Su basıncının doğal olarak sıkıştırma gücü kullanıldığı için sıkıştırılan hidrojen ek enerji harcamadan depolanabiliyor.
- Yaygın uygulanabilirlik: Yeraltı depolarının aksine, dünyanın pek çok yerinde uygun göl ve rezervuarlar bulunuyor.
- Daha az riskli kaçak senaryosu: Olası bir sızıntı durumunda hidrojen yüzeye çıkarak atmosfere dağılıyor, yeraltı gaz depolarında olduğu gibi patlama riski oluşturmuyor.
Diğer taraftan dikkat edilmesi gereken bazı noktalar da var:
- Göllerdeki ekosistemi koruma gerekliliği: Su altına yerleştirilen boruların bölgedeki ekosisteme etkisi dikkatle değerlendirilmeli.
- Denizcilik güvenliği: Balıkçılık ve ulaşım faaliyetleri olan göllerde güvenlik mevzuatları oluşturulmalı. Batık gemiler veya ağır nesnelerin borulara zarar vermemesi için gerekli tedbirlerin alınması gerekli.
Hidrojen depolama testleri
Araştırmacılar, bu sistemin pratikte ne kadar etkili olduğunu anlamak için Kızıldeniz’de basınçlı hava kullanarak benzer bir depolama sistemini test etmeyi planlıyor. Bu testler, hidrojen depolama konseptinin uygulanabilirliğini gözler önüne serecek.
Sonuç olarak, hidrojenin su altında depolanması, enerji sektöründe devrim yaratabilecek potansiyele sahip. Türkiye gibi hidroelektrik potansiyeli yüksek ülkeler, bu yenilikçi teknolojiyi kullanarak yeşil enerji dönüşümünü hızlandırabilir.