Ağustos ayında yazılarıma ara verdikten sonra yılın geri kalanında kaleme alacağım yazılarıma ilginizi çekebileceğini düşündüğüm bir konuyla başlamak istiyorum. Yaşadığımız doğal afetlerin ana kaynağı iklim değişikliği ve iklim değişikliğinin ilacı da yenilenebilir enerji olduğu için, bu yazımda yenilenebilir enerjinin gizli kahramanı yeşil hidrojen modeline yer vereceğim.

Ağustos ayı orman yangınlarıyla mücadeleyle geçti. Bu mücadelede ben de yerimi aldım. Bir sonraki yazımda orman yangınlarıyla mücadelemizi detaylarıyla kaleme alacağım. İşin özü şu: Orman yangınlarının ana sebebi iklim değişikliği. İklim değişikliğiyle mücadelenin en önemli yolu yenilenebilir enerji. Yenilenebilir enerjiyi ne kadar çeşitlendirip kullanımı yaygınlaştırırsak, iklim değişikliğiyle savaşımız da o kadar başarılı oluruz.

Yenilenebilir enerji derken de kurucusu olduğum EkoRE firmasındaki ilk göz ağrım güneş enerjisi, proje yapıp devreye aldığımız rüzgar enerjisi ve proje geliştirdiğimiz biyogaz enerjisinin yanı sıra jeotermal, diğer biyoenerjiler (biyokütle ve biyoyakıt), dalga ve akıntı dışında (hidroelektrik santrallerinin yenilenebilir enerji olup olmadığı tartışmalı bir konudur. Bu konudaki açıklamamı aşağıda tekrar yaptım*) pek konuşulmayan ve gündemde olmayan bir başka yenilenebilir enerji türevinden bahsetmek isterim. Bana göre sahip olduğu büyük potansiyelden dolayı gizli kahraman yöntemlerden biri yenilenebilir enerjiyle elde edilen hidrojendir.

Neden hidrojeni konuşuyoruz?

Birleşmiş Milletler nezdinde “2030 Sürdürülebilir Kalkınma Gündemi” ve “Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri” ile başlayan süreç; ülkelerin iklim değişikliği ile mücadeleye ilişkin taahhütlerini açıkladığı Paris Anlaşması ile devam etti.

Avrupa Birliği tarafından açıklanan “Avrupa Yeşil Mutabakatı” ise 2050 yılında net-sıfır emisyon hedefi koyarak topyekûn bir büyüme stratejisi olarak karşımıza çıktı. Enerji, tarım, sanayi, döngüsel ekonomi gibi birçok alanın iklim dostu olacak şekilde dönüştürülmesine yönelik yeni hedefler konuldu.

Bana göre 2050 yani bundan 29 sene sonrası oldukça uzak bir hedef. Karbon emisyonunun net-sıfır olması hedefinin en geç 2030 olması gerekiyor. Bu hayal değil, devletler gereken iradeyi gösterirlerse 2030 rahatlıkla gerçekleştirilebilir.

Konumuza dönersek son olarak, G7 Zirvesi’nde ve devam eden G20 görüşmelerinde iklim değişikliği ile mücadeleye ilişkin taahhütler ön plana çıktı. Bu süreçte, uluslararası kalkınma bankaları da yönünü temiz enerjiye doğru çevirerek, iklim finansmanı hacimlerini artırdı.

İklim değişikliği ile mücadeleye ilişkin açıklanan global ve ulusal hedeflere ulaşmak için ise öncelikli olarak enerji ve kaynak yoğun sektörlerin emisyon salımlarını azaltması gerekiyor. Bu sektörlerin başında ise imalat sanayi, ulaştırma ve binalar yer alıyor.

Enerji kaynaklı sera gazlarının %90’ının karbondioksit, %9’unun metan ve %1’inin azot oksit (Uluslararası Enerji Ajansı – IEA) olduğu göz önünde bulundurulduğunda ise sektörlerin özellikle karbondan arındırılmasından bahsetmemiz gerekiyor.

Bunun için de fosil yakıtların yerini mümkün olduğu kadar maliyet açısından elektriğin alması (elektrifikasyon) öncelikler arasında yer alıyor. Sürdürülebilir bir gelecek için ise elektriğin yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmesi kritik. Elektrikli araçlar için de aynı modelden bahsetmiştim. Elektrikli araç kullanmak kendi başına yeterli değil. Elektriğinizin kaynağı kömürse veya doğal gazsa aracınızda kömür veya doğal gaz yakmış oluyorsunuz. O yüzden elektrikli aracınızın elektriğinin kaynağının da yenilenebilir enerji olması gerekir.

Hidrojen de aynı misal. Hidrojenle taşınabilir bir enerji kaynağı elde etmiş oluyorsunuz. Hidrojen tüm yakıtlar arasında birim kütle başına en fazla enerji içeren yakıt olma özelliğini de taşıyor. 1 kg hidrojen, yaklaşık 2,1 kg doğal gazda veya 2,8 kg petrolde bulunan enerjiyi veriyor. Ayrıca petrol türevi diğer yakıtlardan 1,33 kat daha verimli. Hidrojen yandığında zehirli sera gazı yerine su veya su buharı saldığı için fosil yakıtların yerini alması gereken nihai bir enerji kaynağı. Ancak hidrojendeki püf noktası da aynı elektrikli araçlarda olduğu gibi yenilenebilir enerjiyle üretilmesi gerekliliğidir. Aksi takdirde karbon salımı konusunda bir aşama kaydedemezsiniz. Hidrojenin rüzgar enerjisiyle üretilmesi konusunda geçenlerde denk geldiğim Siemens Gamesa’nın (Siemens’in rüzgar türbini firması) Türkiye üst yöneticisi Ebru Çiçekliyurt’un Dünya Gazetesi’nde güzel bir röportajını paylaşmak isterim: https://www-dunya-com.cdn.ampproject.org/c/s/www.dunya.com/amp/sirketler/turkiye-ruzgardan-hidrojen-uretiminde-oncu-ulkelerden-olabilir-haberi-628276

Hidrojen üretim çeşitleri

Hidrojenin hangi kaynaktan üretildiğine bağlı olarak farklı şekillerde sınıflandırıldığını görüyoruz. Örneğin yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen hidrojen “yeşil”, doğal gaz kaynaklı olan “gri”, kömür kaynaklı olan “kahverengi” olarak tanımlanıyor. Mavi hidrojen ise fosil yakıtların çevreci yöntemlerle üretilmesine verilen isim. Özellikle önümüzdeki dönemde doğal gaz üretiminin karbon yakalama ve depolama teknolojisi sayesinde mavi hidrojen üretimine olanak sağlayacağı anlaşılıyor.

Bana göre yeşil hidrojen tek doğru yoldur. Maviyi, griyi ve en çok da kahverengiyi boş verin. Hidrojen kullanılacaksa sadece yeşil hidrojene izin verilmelidir.

Bugün ise maalesef üretilen hidrojenin %95’i fosil yakıtlardan geliyor. Su bazlı elektroliz yöntemi (suyun ayrıştırılması) ise günümüzde toplam küresel hidrojen üretiminin sadece %4’ünü temsil ediyor. Diğer yöntemler ise %1’lik orana karşılık düşüyor. 

Dolayısıyla hidrojeni üretme biçimine göre karbon salım miktarları oldukça değişiyor. Hidrojen tüketimine baktığımızda ise sadece su buharının elde edildiğini görüyoruz. 

Bu nedenle yeşil hidrojen hem üretim hem tüketim boyutuyla iklim dostu olarak tanımlanıyor ve fosil yakıt ikamesi özelliğiyle “hidrojen ekonomisi” dönemini müjdeliyor. 

Türkiye’de hidrojen kullanım alanları ve finansman ihtiyacı

Elektrifikasyonunun mümkün olmadığı alanlarda hidrojenin hammadde, yakıt, enerji taşıyıcısı ve depolama amacıyla kullanılması hedefleniyor. Sektör bağlamında ise hidrojenin özellikle sanayi, ulaşım, enerji ve bina sektörlerinde sera gazı emisyonlarını azaltma potansiyeli bulunuyor.

Günlük hayatımızı etkileyecek örneklere baktığımızda ise hidrojenden üretilen elektriği ve ısıyı tüketeceğimizi ve hidrojenle çalışan araçları kullanacağımızı söyleyebiliriz. Tabii hidrojenle oluşturulan modellerde bana göre en doğru olanı hidrojenin yenilenebilir enerji ile elde edilmesi ve daha sonra sanayi gibi enerji yoğun alanlarda kullanılmasıdır. Hidrojen araçları da kullanılabilir hatta ileride hidrojen-elektrikli hibrit araçlar bile ortaya çıkabilir.

Halihazırda üretim, tüketim ve depolama alanında teknolojiler mevcut. Ne var ki hidrojen kullanımlarının yaygınlaştırılmasına olanak veren altyapıların kurulması için ciddi büyüklükte bütçeler ayrılması gerekiyor. Bu anlamda ülke genelinde hidrojenin taşınmasını mümkün kılacak doğal gaz boru hatlarına benzer kurulumlara ihtiyaç var.

Hidrojen stratejilerini incelediğimizde, hidrojenin doğal gaza karıştırılarak mevcut boru hatlarından temin edilmesi bu nedenle öncelikli seçenekler arasında yer alıyor. Aynı zamanda bu sistem Türkiye’de de uygulanması öngörülen seçeneklerin başında geliyor. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından yayımlanan ‘Hidrojen Yaklaşım Belgesi’nde de yine bu alana atıf yapılıyor. Mamafih henüz ülkemizde konuya ilişkin herhangi bir mevzuatın yayınlanmadığını belirtmek gerekiyor.

SHURA tarafından yayımlanan hidrojen raporunda ise Türkiye’nin enerji tüketiminin yaklaşık %5’inin yeşil hidrojen ile ikame edilebileceği ifade ediliyor. Bu miktarın üretiminin ise toplam en az 12,1 gigavatlık (GW) kurulu elektrolizör gücü gerektireceği; elektroliz için gerekli olan kurulu elektrik gücünün de tahmini olarak en az 36,3 GW olacağı ifade ediliyor. Raporda toplam yatırım ihtiyacının ise en az 45,4 milyar ABD doları seviyesinde olacağı belirtiliyor.

AB hedefleri

Bugün dünya genelinde hidrojen stratejilerinin ön planda tutulmasında Avrupa Birliği liderliğinde yürütülen çalışmaların etkisi büyük. Nitekim Avrupa Birliği “Avrupa Yeşil Mutabakatı” kapsamında hidrojenin üretimi ve tüketimine ilişkin yüksek hedefler belirledi. AB’nin hidrojen üretimi ve tüketiminde halihazırda küresel lider olduğunu da bu aşamada belirtmekte yarar var.

Geçtiğimiz yaz döneminde yayımlanan AB hidrojen stratejisine göre;

• 2020 – 2024: 6 GW temiz hidrojen elektrolizörünün kurulumu ve 1 milyon ton temiz hidrojen üretimi

• 2025 – 2030: 40 GW temiz hidrojen elektrolizörünün kurulumu ve 10 milyon ton temiz hidrojen üretimi

• 2030 – 2050: Yaygın hidrojen kullanımı

hedefleniyor.

Söz konusu hedeflere erişim için ise “hidrojen tedarik zinciri” oluşturulması amaçlandı. Tüm paydaşların katılımıyla oluşturulan “Temiz Hidrojen İttifakı” da mevcut durumda tedarik zinciri altyapısı için gerekli politika önerileri üzerinde çalışıyor.

Diğer yandan, AB Komisyonu’nun kısa ve orta vadede düşük karbonlu/temiz hidrojen kullanımın önünü açtığı anlaşılıyor. Bu da yeşil ve mavi hidrojenin bir arada kullanılabilmesini mümkün kılıyor. Uzun vadedeki hedeflerde ise herhangi bir kuşku yok, tek seçenek yeşil hidrojen kullanımı. Nitekim kısa ve orta vadede doğal gazdan üretilen mavi hidrojen üretim ve tüketiminin engellenmemesinin AB’de ciddi tartışmalara yol açtığı anlaşılıyor.

Sonuç

Sonuç olarak hidrojene bir enerji depolama ve taşıma yöntemi olarak bakmak gerekir. Hidrojenin bir yenilenebilir enerji türevi olması yani yenilenebilir enerjiden elde edilmesi gerekir. Buna da teknik olarak yeşil hidrojen deniliyor. Yeşil hidrojenin tüm ülkede yaygınlaşması için altyapı konusunda ciddi yatırım gerekiyor. Ama bunun da ötesinde bence dağıtık sistemlerde dahi yeşil hidrojen kullanılabilir. Zihninizde canlanması açısından, örneğin bir Organize Sanayi Bölgesi'nin (OSB) yakınındaki bir güneş veya rüzgar santralinden hidrojen üretilir, o hidrojen de kısa bir mesafe için yapılan boru hattıyla fabrikalara taşınabilir. Enerjinin güvenli bir şekilde depolanması ve baz yükü sağlanması, yani istediğiniz zamanda enerjinin kullanıma hazır olması hidrojenle mümkün. Enerji güvenliği ve bağımsızlığının yanı sıra yeşil hidrojenle OSB'den çıkan karbon salımını sıfırlayabiliyorsunuz. Türkiye'deki OSB'lerde bulunan yüzbinlerce fabrikanın karbon salımını sıfırladığınızı düşünün, iklim değişikiğiyle olan mücadeleye ülke olarak büyük katkıda bulunmuş oluruz. Türkiye’de ve tüm dünyada hidrojen kullanımının artmasını diliyorum.

* Yenilenebilir enerji kaynağının sürekli yenilenmesi anlamına gelir. Yapılan hidroelektrik santrallerinin (HES) kaynağı olan su sürekli yenileniyorsa o zaman o HES yenilenebilir enerjidir. Ancak ülkemizdeki HES’lerin hemen hemen hepsinin kaynağında azalma var. Özellikle aynı su akıntısının üzerine art arda yapılan HES’ler kuraklığa ve su kaynağının azalmasına sebep oluyor. O yüzden Türkiye’deki HES’leri yenilenebilir enerjiden saymıyorum.

** Bu yazıyı yazmamda bana destek olan Cansu Üttü’ye can-ı gönülden teşekkür ediyorum.