Neden Hidrojen Hâlâ Geleceğin Yakıtı Olabilir

Hydrogen uzun süredir geleceğin potansiyel yakıtı olarak görülmektedir.  İçten yanmalı motorları (ICE) çalıştırmak için fosil yakıtlara olan ihtiyacı ortadan kaldıracak, temiz yanma sağlayan ve kolayca erişilebilen bir alternatif sunar.  İlginç bir şekilde, bilim insanları artık dünya genelinde yeni hidrojen kaynakları keşfettikçe bu gelecek daha olası hâle gelmektedir.  Bazıları Dünya’nın doğal salgılarıyla, bazıları ise kapatılmış kuyulara enzimlerin tanıtılmasıyla elde edilmektedir.

Hidrojen Yakıt Hücresi Teknolojisi Geliştiren Şirketler

Aşağıdakiler, Hidrojen yakıt hücreleri ve Hidrojen içten yanmalı motorların (ICE) geliştirilmesine adanmış bölümleri bulunan şirketlerdir.

Cummins Inc. (NASDAQ: CMI)

1919 yılında kurulan Cummins Inc. (CMI ), güç çözümleri alanında küresel bir lider haline gelmiştir.  Merkezi Columbus, Indiana’da bulunan şirket, dizel ve alternatif yakıt motorları, elektrik ve hibrit güç aktarma organları ve ilgili bileşenler dahil olmak üzere geniş bir güç ürün yelpazesi tasarlamak, üretmek, satmak ve hizmet vermek konusunda tanınmaktadır.  Cummins beş ayrı segment: Motor, Dağıtım, Bileşenler, Güç Sistemleri ve Yeni Güç üzerinden faaliyet göstermektedir.

Son yıllarda Cummins, özellikle hidrojene odaklanarak daha sürdürülebilir enerji çözümlerine proaktif bir geçiş yapmaktadır.  2019’da başlatılan şirketin Yeni Güç segmenti, elektrifikasyonlu güç aktarma organları, ileri batarya teknolojisi, yakıt hücreleri ve hidrojen üretiminin geliştirilmesine adanmıştır.

Cummins’in hidrojene yönelmesindeki önemli bir dönüm noktası, 2019’da Hydrogenics Corporation’ın satın alınmasıydı.  Yakıt hücresi ve hidrojen üretim teknolojilerinde lider bir yenilikçi olan Hydrogenics’in Cummins operasyonlarına entegrasyonu, şirketin hidrojen temelli çözümlere olan bağlılığında önemli bir adım oldu.

Stratejik ortaklıklar ve yatırımlar aracılığıyla Cummins, kendini konumlandırarak hidrojen ekonomisinin ön saflarında yer alıyor, güç sistemleri ve bileşenlerindeki geniş uzmanlığını kullanıyor.  Şirketin hidrojene odaklanması, sürdürülebilirlik ve karbon azaltımına olan bağlılığını vurgulamaktadır.

Market Cap: $34.34B

Price to Earnings Ratio (P/E): 13.73

Earnings Per Share (EPS): $17.74

Yazı yazıldığı sırada Cummins (CMI), yukarıdaki metriklere sahipti ve çoğu büyük yatırım firması tarafından ‘Al’ olarak listelenmiştir.

Plug Power Inc. (NASDAQ: PLUG)

1997 yılında kurulan ve merkezi Latham, New York’da bulunan Plug Power Inc. (PLUG ), hidrojen yakıt hücresi teknolojisinin geliştirilmesinde öncü bir güçtür.  Şirket, esas olarak elektrikli mobilite sektöründe elektrik motorlarını beslemek için kullanılan hidrojen yakıt hücresi sistemlerini tasarlar, geliştirir, üretir ve ticarileştirir.

Plug Power’ın yenilikçi yakıt hücresi sistemleri, depolarda ve dağıtım merkezlerinde kullanılan forkliftler gibi elektrikli araç ve ekipmanlarda geleneksel pilleri değiştirmek üzere tasarlanmıştır.  Şirketin ürün yelpazesi, malzeme taşıma elektrikli araçlarına güç sağlayan hidrojenle çalışan bir PEM yakıt hücresi sistemi olan GenDrive’ı içerir.

Son yıllarda Plug Power, malzeme taşıma için yakıt hücrelerinin ötesine odaklanarak daha geniş pazarlara yönelmeye başlamıştır.  Bu, sabit güç sistemleri, teslimat araç filoları ve hatta havacılıkta potansiyel uygulamaları kapsamaktadır.  United Hydrogen ve Giner ELX gibi stratejik satın almaları, hidrojen üretimi, sıvılaştırma ve dağıtım konusundaki yeteneklerini artırarak şirketin hidrojen ekonomisindeki konumunu daha da güçlendirmiştir.

Plug Power’ın hidrojen yakıt hücresi teknolojisine olan bağlılığı, sürdürülebilir enerji çözümlerine adanmışlığını ve daha yeşil bir gelecek vizyonunu vurgulamaktadır.

Market Cap: $7.09B

Forward Price to Earnings Ratio (P/E) 1yr: -12.14

Earnings Per Share (EPS): $-1.33

Yazı yazıldığı sırada Plug Power (PLUG), yukarıdaki metriklere sahipti ve çoğu büyük yatırım firması tarafından ‘Güçlü Al’ olarak listelenmiştir.

Hidrojen Nedir?

Hidrojen, evrendeki en basit ve en bol bulunan elementtir.  Standart koşullar altında renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır.  Hidrojen, tek bir elektron ve protona sahiptir, bu da onu en hafif element yapar.

Hydrojen, elektron konfigürasyonu nedeniyle son derece reaktiftir.  En dış kabuğunda bir elektrona sahiptir, ancak soylu gaz helyum gibi kararlı bir konfigürasyona ulaşmak için iki elektrona ihtiyaç duyar.  Bu durum, hidrojenin dış kabuğunu doldurmak için diğer elementlerle bağ kurmaya istekli olmasını sağlar.  Kendi dış kabuklarını tamamlamak için bir elektrona ihtiyaç duyan elementlerle, örneğin su (H2O) oluşumunda oksijenle ya da başka bir hidrojen atomu ile hidrojen molekülü (H2) oluşturmak üzere kolayca bağ kurar.  Diğer elementlerle bağ kurma eğilimi, hidrojenin bu kadar reaktif olmasının temel nedenidir.

Hidrojen, enerji sektörü de dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır; yakıt hücresinde enerji üretiminde kullanıldığında yalnızca su yan ürünü verdiği için potansiyel temiz bir yakıt kaynağı olarak görülür.

Hidrojen Nasıl Yakıt Olarak Kullanılır?

Hydrojen birkaç şekilde yakıt olarak kullanılabilir:

1. Yakıt Hücreleri: Bir yakıt hücresinde hidrojen ve oksijen birleştirilerek elektrik üretilir; tek yan ürün su ve ısıdır.  Bu süreç temiz ve verimlidir.  Yakıt hücreleri, binaları güçlendirmekten elektrikli araçlara kadar çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.
2. İçten Yanmalı Motorlar: Hidrojen, benzin veya dizel gibi içten yanmalı motorlarda kullanılabilir.  Ancak bu, daha az yaygın olup genellikle yakıt hücrelerinde hidrojen kullanımına göre daha az verimlidir.
3. Güç Üretimi: Hidrojen, doğal gaz türbinlerine benzer şekilde bir türbinde yakılarak elektrik üretebilir.
4. Enerji Depolama: Hidrojen, bir enerji depolama ortamı olarak işlev görebilir.  Fazla yenilenebilir enerji (rüzgar veya güneş enerjisi gibi) elektroliz yoluyla hidrojen üretmek için kullanılabilir.  Bu hidrojen daha sonra depolanıp, enerji talebinin yüksek olduğu veya yenilenebilir enerji üretiminin düşük olduğu zamanlarda kullanılabilir.

Hidrojenin yakıt olarak kullanılmasının temel avantajı, yanarken veya yakıt hücresinde kullanılırken yalnızca su üretmesidir; bu da onu sera gazı emisyonlarına katkıda bulunmayan temiz bir enerji kaynağı yapar.

Hidrojenin Yakıt Olarak Önemi Neden Önemlidir?

Hidrojenin yakıt olarak kullanılmasına geçiş birkaç nedenle önemlidir:

1. Çevresel Etki: Hidrojen, yakıt hücrelerinde yakıt olarak kullanıldığında tek yan ürün olarak su üretir, bu da onu temiz bir enerji kaynağı yapar.  Bu, sera gazı emisyonlarını önemli ölçüde azaltabilir ve iklim değişikliğinin etkilerini hafifletebilir.
2. Enerji Güvenliği: Hidrojen, su, doğal gaz ve biyokütle gibi çeşitli kaynaklardan üretilebilir.  Bu enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesi, enerji güvenliğini artırabilir ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltabilir.
3. Çok Yönlülük: Hidrojen, araçları çalıştırmaktan evleri ısıtmaya ve elektrik üretmeye kadar geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılabilir.  Bu çok yönlülük, onu sürdürülebilir bir enerji geleceğinin potansiyel olarak önemli bir parçası yapar.

Bununla birlikte, hidrojenin yakıt olarak kullanılmasına ilişkin zorluklar da vardır; üretim süreçleri geleneksel olarak oldukça enerji yoğundur.  Ayrıca göz önünde bulundurulması gereken konular arasında depolama ve taşıma zorlukları ve önemli altyapı geliştirme ihtiyacı yer alır.  Bu zorluklara rağmen, hidrojenin potansiyel faydaları, daha sürdürülebilir bir enerji sistemine geçişte odaklanılması gereken önemli bir alan olmasını sağlamaktadır.

Hidrojen Kaynakları

Daha önce de belirttiğimiz gibi, hidrojenin atomik yapısı onu özellikle reaktif kılar.  Bu özellik, saf hidrojenin doğada bulunmasının zor olduğuna ve bu yüzden elektroliz gibi tekniklere dayanarak bir tedarik sağlanması gerektiğine uzun süredir inanmamıza yol açtı.  Ancak son birkaç yılda yapılan çeşitli gelişmeler, bu düşüncenin yanlış olabileceğini göstermektedir.

Petrol Kuyusu Enzimleri

İnsanlar, 19. yüzyıl ortalarından beri petrol sondajı yapmaktadır.  Bu faaliyet sonucunda dünya çapında sayısız terk edilmiş ve tükenmiş kuyu bulunmaktadır.  İlginç bir şekilde, bilim insanları, bu kuyuların petrol açısından tükenmiş olsalar da, derinliklerinden daha sürdürülebilir bir yakıt – hidrojen – çekme fırsatının hâlâ mevcut olduğunu keşfetmiştir.

Bu, Cemvita Factor gibi şirketlerin, tükenmiş kuyulara tanıtıldığında kalan hidrokarbonları çeşitli bileşenlere, bunlar arasında hidrojen de bulunarak, parçalayabilen özel enzimler geliştirmesiyle mümkün olmaktadır.  Şirket, bu süreçten elde edilen hidrojen’i ‘Altın Hidrojen’ olarak adlandırmaktadır.

Doğal Hidrojen Rezervleri

Tükenmiş kuyulara enzimlerin tanıtılması mevcut bir kaynağı canlandırmak için harika bir yaklaşım olsa da, bu tek tedarik yöntemi midir?  İlginç bir şekilde, son yıllarda büyük ölçekli, keşifler ve doğal olarak oluşan hidrojen gazı cepleri bulunmuştur.  Bu örneklerin bulunduğu birkaç ülke şunlardır,

• Avustralya
• Kanada
• Fransa
• Almanya
• Japonya
• Rusya
• Yeni Zelanda

Bu olaylara rağmen, bilim insanları hâlâ hidrojenin nereden geldiği, rezervlerin büyüklüğü ve çekildiğinde çevre üzerindeki potansiyel etkileri hakkında bilgi edinmektedir.  Yine de, bu rezervlerin hidrojenin yakıt kaynağı olarak yaygın benimsenmesini hızlandırma potansiyeli çok büyüktür.

Son Söz

Genel olarak, hidrojen, fosil yakıtlara olan sürekli bağımlılığımız için cazip bir alternatif/yerine geçme seçeneği olmaya devam etmektedir.  Neyse ki, dünya çapındaki bilim insanlarının sunduğu zekâ sayesinde, hem doğal hem de işlenmiş kuyular aracılığıyla daha uygun fiyatlı ve bol miktarda hidrojen temin etme olasılığımız yakında gerçekleşebilir.  Bu durumda, hidrojen üretim maliyetlerinde bir azalma olacaktır ve bu da Cummins ve Plug Power gibi şirketlerin çözümler geliştirmesi için daha çekici bir yakıt haline gelecektir.