Yakıt hücreleri amonyaktan iklim dostu elektrik üretiyor

Hidrojenin alternatifi

11. Kasım 2024 13:15 Robert Klatt

Kırıcı ve yakıt hücresinden oluşan yeni bir elektrokimyasal sistem, amonyaktan iklim dostu elektrik üretiyor. Isı devresi sayesinde sistem yüksek verim elde eder.

Dresden (Almanya). Hidrojen, önümüzdeki on yılların merkezi enerji kaynaklarından biridir ve yakında Mach 5 (6.175 km/saat) hızında hipersonik bir jeti çalıştıracak veya ısıtma sistemlerinde doğal gazın yerini alacaktır. Gaz ya doğrudan yakılabilir ya da yakıt hücrelerinde elektrik üretilebilir. Ancak sorun, hidrojenin çok düşük bir yoğunluğa sahip olması ve taşıma ve depolama için sıkıştırılması gerekmesi ve bu da çok fazla enerji gerektirmesidir.

Hidrojeni doğrudan kullanmak yerine amonyak, gaz için ara depolama görevi görebilir. Amonyak “sadece” eksi 40 santigrat derece sıcaklıkta sıvı hale geldiği için çok daha kolay taşınabiliyor ve depolanabiliyor. Ancak amonyağın hidrojene dönüştürülmesi için 300 santigrat derecenin üzerinde sıcaklıklar gerekiyor.

Yakıt hücresi amonyak kullanır

Bilim adamı Fraunhofer Seramik Teknolojileri ve Sistemleri Enstitüsü IKTS (Fraunhofer IKTS), amonyaktan iklim dostu elektrik üretebilmek için amonyak ayrıştırma ile yakıt hücresini birleştiren bir sistem geliştirdi.

Elektrokimyasal sistem ilk önce amonyağı 300 santigrat derecenin üzerindeki bir sıcaklıkta nitrojen ve hidrojene ayırır. Bir yakıt hücresi daha sonra hidrojeni böler ve elektrik üretir. Azot çevreye zararsızdır ve bu nedenle havaya salınır.

Isı devresi yüksek verimlilik sağlar

Yeni sistemde de kullanılan yakıt hücresinde elektrik enerjisinin yanı sıra ısı da üretiliyor. Isı devresi sayesinde sistem yüzde 60 verim elde ediyor. Verimlilik bu nedenle doğal gaz bazlı yöntemlerle aynı seviyededir.

“Bir yandan krakerdeki yüksek sıcaklığı korumak için kullanılıyor, diğer yandan atık ısı olarak ayrıştırılıyor. Daha sonra örneğin bir binayı ısıtmak için kullanılabilir.”

Araştırmacılara göre sistem özellikle büyük hidrojen tanklarının yerleştirilemediği yerler ve gelecek hidrojen ağına bağlanmayacak şirketler ve şehirler için uygun. Ayrıca kompakt tasarım, örneğin büyük gemilerde mobil kullanıma olanak tanır.

“Bir hidrojen taşıyıcısı olarak amonyak, yüksek bir enerji yoğunluğu sunar ve aynı zamanda depolanması ve taşınması nispeten kolaydır. Bu nedenle amonyak, iklim dostu elektrik ve ısıtma enerjisi üretimi için ideal bir başlangıç ​​malzemesidir.”