Hidrojenin içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılması ve performansa etkileri

Abstract

Yenilenebilir enerji, "doğanın kendi evrimi içinde, bir sonraki gün aynen mevcut olabilen enerji kaynağı" olarak tanımlanabilir. Günümüzde fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan artık gazların çevreye yaptığı olumsuz etki, hükümetleri ve bilim adamlarını alternatif enerji kaynakları arayışına yöneltmiştir. Özellikle büyük şehirlerde taşıtlardan kaynaklanan kirletici emisyonlar tüm atmosferi kirleterek sera etkisi denilen ve gittikçe artan bir tehlikeyi de beraberinde getirmektedir. Ayrıca fosil yakıt kaynaklarının tükenmeye başlamasıyla patlak veren enerji krizi dealternatif enerji kaynaklarının kullanılma çabası üzerinde etkili olmuştur. Bu amaçla çeşitli araştırmalar, laboratuar ortamlarında çeşitli deneyler yapılmış ve taşıtlarda yakıt olarak benzine alternatif kaynaklar bulunmuştur. Yenilenebilir bir yakıt olan hidrojenin karayolu taşıtlarında enerji kaynağı olarak kullanımı günümüzde önem kazanmaktadır. Hidrojenin yakıt olarak kullanımında, fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak önemli avantajlar sağlamaktadır. Hidrojen-hava karışımlarının geniş tutuşma sınırlarına sahip olması özelliğinden yararlanılarak, motorun fakir karışım oranlarında çalıştırılması yüksek ısıl verim elde edilmesini ve özellikle azot oksit (NOx) emisyonlarının istenilen düzeye düşürülmesini sağlamaktadır. Diğer taraftan hidrojen motorlarında CO, CO2, HC ve is emisyonu yoktur. Üretimi henüz pahalı olmakla beraber, elektroliz yoluyla sudan üretilebilmesi ve sınırsız bir kaynağa sahip olması önemli bir avantajdır. İçten yanmalı motorlarda kullanımındaki zorluklar, araç üzerinde depolama, erken tutuşma ve emme manifoldu geri tutuşması gibi sorunlar, sızdırmazlık ve gerekli güvenlik önlemlerinin alınabilmesi gibi sorunlardır. Ancak çevre koşulları ve tükenme yolunda olanfosil yakıtlar, hidrojenin biran önce kullanımının başlamasını zorunlu kılmaktadır. Bu nedenle, tüm bu zorluklar teorik ve deneysel yöntemlerle aşılmalı, diğer taraftan hidrojen üretim maliyetleri düşürülerek bu konudaki çalışmalar hızlandırılmalıdır.