Güneş ve hidrojen enerjisi esaslı alternatif hibrit bir enerji sisteminin geliştirilmesi

Abstract

Sanayileşme ve teknolojik gelişmelere paralel olarak enerjiye duyulan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. Fosil yakıt rezervlerinin sınırlı olması ve çevreye verdiği zararlar göz önüne alındığında alternatif enerjilere olan önem ön plana çıkmaktadır. Gelecekte karşılaşılabilecek problemlerin başında iklim değişikliği ve küresel ısınma gelmektedir. Bu problemin önlenmesinde yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen hidrojen enerjisi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada fotovoltaik enerjiden yararlanma imkânı uygun görülen binaların çatılarına fotovoltaik çatı sistemleri modeli esas alınarak güneş ve hidrojen enerjisi destekli hibrit bir enerji sistemi tasarımı yapılmıştır. Bunun için Fotovoltaik ve Hidrojen üretim sistemi tasarlanmıştır. H2 üretimi için elektroliz yöntemi kullanılmıştır. Elektrolizör 10.4 voltta 18.7 A akım çekerek 0.04 m3.h-1 H2 üretimi gerçekleştirmiştir.Yapılan ölçümlerde 1m3 H2 üretimi için 4,86 kW.h-1 elektrik enerjisi tüketilmektedir. Deneysel olarak elektrolizörün verimi %72.2 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca çalışmada tasarımı yapılan hibrit sistemin önlemiş olduğu emisyon miktarı hesaplamaları yapılmıştır. Hidrojen, yakıldığında fosil yakıtlara göre hem daha çok enerji veren hem de yakıldığında sudan başka hiçbir kirletici özelliği olmayan sentetik bir yakıt olarak karşımıza çıkmaktadır.

In parallel with industrialization and technological developments, the need for energy is increasing day after day. Given the limited availability of fossil fuel reserves and damage to the environment, the importance of alternative energies is get to the forefront. Climate change and global warming are the leading of problems that may be encountered in the future. Hydrogen energy, produced from renewable energy sources, is of great importance in preventing this problem. In this study, a hybrid energy system with solar and hydrogen energy support was designed based on the photovoltaic roof system model in the roofs of the buildings where the facility of utilizing photovoltaic energy is considered suitable. Photovoltaic and hydrogen generation system is designed for this. Electrolysis method was used for hydrogen production. Electrolyzes draws 18.7 A current at 10.4 volts to produce 0.04 m3.h-1 H2. In the measurements made for 1m3 H2 production, 4.86 kWh-1 electricity energy is consumed and the experimental yield of electrolysis was calculated as 72.2%. In addition, the calculation of the emission were made, which the hybrid energy system designed in this study and hydrogen comes out as a synthetic fuel that give more energy according to fossil fuels and has no pollutant properties other than water when burned.