Elektrikli mi Yoksa Hidrojenli Araçlar mı? İşte Aradığınız Cevaplar, Seçim Sizin!

Bu bilgilendirmede verilen cevaplar kullanılan cihazların özelliklerine,kullandığı ortam şarlarına bağlı olduğundna yaklaşık değerlerdir.Başka sorularınız varsa bize iletin, araştırıp cevaplayalım.Gazeteci üstadımız Yücel Türközmen‘in o araştırması.İşte o sorular ve cevaplar.

1 KW elektrik enerjisi ile bir lityum iyon batarya şarj edilirse ne kadar kayıp yaşanır?

Sonra lityum iyon batarya deşarj edildiğinde ne kadar kayıp yaşanır? Sonuç olarak 1 KW elektrik kullanarak şarj ettiğimiz bir lityum iyon bataryayı deşarj ettiğimizde kaç KW elektrik elde edebiliriz?

Cevap: Lityum iyon bataryaları genellikle yüksek verimlilikleriyle bilinirler, ancak her şarj/deşarj işlemi sırasında enerji kaybı yaşanır. Bu kayıplar, batarya kimyasal reaksiyonlarındaki ısı kaybından, yüksek dirençlerden ve voltaj düşüşlerinden kaynaklanabilir.Kayıp miktarı, bataryanın teknik özelliklerine, şarj ve deşarj koşullarına, bataryanın ömrüne ve kullanılan şarj cihazı ve deşarj yüküne bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle, tam olarak ne kadar kayıp yaşanacağını söylemek zordur, ancak genellikle lityum iyon bataryalarının şarj verimliliği %90-95 arasında değişirken, deşarj verimliliği %80-90 arasında değişebilir. Dolayısıyla, 1 KW elektrik enerjisi kullanılarak şarj edilen bir lityum iyon bataryanın deşarj edilmesi ile 0,72 ila 0,855 KW arasında enerji elde edilebilir.

1 KW elektrikten elektroliz yoluyla elde edilen hidrojen gazının yakılması sonucunda
kaç KW ısı elde edilir?

Cevap: 1 kilowatt saat (kWh) elektrik kullanarak elektroliz yoluyla ne kadar hidrojen gazı elde edileceği, elektroliz verimine ve uygulanan koşullara bağlıdır. Genel olarak, 1 kilowatt saat (kWh) elektrik kullanarak elektroliz yoluyla yaklaşık 0.010-0.012 kilogram (kg) hidrojen gazı elde edilebilir. Buna göre, 1 kilowatt saat (kWh) elektrik kullanarak elektroliz yoluyla elde edilen 0.010-0.012 kg hidrojen gazının tamamen yanması durumunda, yaklaşık
0.37-0.44 kWh ısı enerjisi açığa çıkabilir. Ancak unutmayın ki, hidrojenin yanması sonucu açığa çıkan ısı, hidrojen gazının enerji içeriği ve yanma verimine bağlı olarak değişebilir.Tam yanma durumunda hidrojenin enerji içeriğinin tamamı ısı enerjisi olarak açığa çıksa da, gerçek hayatta tam yanma olmaz ve yanma verimi yaklaşık yüzde 80 ila 90 arasında olabilir.

1 KW elektrik ile elektroliz yoluyla ne kadar hidrojen gazı elde edilebilir? Elde edilen
hidrojen gazının tamamı yakıt hücresi ile tüketildiğinde kaç KW elektrik elde edilebilir?

Cevap: Elektroliz yoluyla hidrojen gazı üretmek için gerekli olan enerji miktarı, hidrojen gazının kalitesine ve üretim sürecine bağlı olarak değişebilir. Bununla birlikte, bir kWh elektrik enerjisi genellikle yaklaşık olarak 1 Nm³ hidrojen gazı üretmek için gereklidir. Bu nedenle, 1 kW saat (kWh) elektrik enerjisi kullanarak yaklaşık olarak 1 Nm³ hidrojen gazı elde edebilirsiniz. Elde edilen hidrojen gazının tamamı bir yakıt hücresi tarafından tüketildiğinde kaç kW elektrik üretileceği, yakıt hücresinin verimine ve kapasitesine bağlıdır. Bir hidrojen yakıt hücresinin tipik verimliliği, yaklaşık olarak %60 ila %70 arasındadır. Bu nedenle, 1 Nm³ hidrojen gazı yakıt hücresinde yakıldığında, yaklaşık olarak 0.6 kWh ila 0.7 kWh elektrik enerjisi üretilebilir.

1 KW elektrik enerjisi kullanılarak doğalgazdan reforming yöntemiyle kaç gram
Hidrojen gazı üretilebilir?

Cevap: Genel bir hesaplama yapmak için bazı varsayımlar yapabiliriz. Tipik olarak,
doğalgaz reforming prosesi için 1 kWh elektrik enerjisi başına yaklaşık olarak 9 ila 12 gram
hidrojen gazı üretilebilir. Bu, orta düzeyde bir verimlilik için genel bir tahmindir.

User: 0,65 KW elektrik enerjisi ile bir DC elektrik motoru çalıştırıldığında kaç KW mekanik
enerji, kaç KW ısı enerjisi elde edilir?

Cevap: Bir DC elektrik motorunun mekanik gücü, giriş elektrik gücünün verimliliği (η) ile çarpılarak hesaplanır. Verimlilik, motorun tasarımına ve çalışma koşullarına bağlı olarak değişebilir, ancak genellikle yüksek olur. Söz konusu durumda, giriş elektrik enerjisi 0,65 kW olarak verildiği için, mekanik gücü hesaplamak için verimliliğe ihtiyacımız var. Bir DC motorun verimliliği, motorun türüne, boyutuna, kondisyonuna ve yük koşullarına bağlı olarak değişir. Ortalama bir verimlilik oranı kullanarak hesaplama yapalım. Genellikle DC motorlar için verimlilik oranı %80 ila %90 arasında değişir. Bu durumda, %85’lik bir verimlilik oranı kullanalım: Mekanik güç = Giriş elektrik gücü × Verimlilik. Mekanik güç = 0,65 kW × 0,85. Mekanik güç ≈ 0,5525 kW. Yani, 0,65 kW elektrik enerjisi kullanarak çalıştırılan bir DC elektrik motoru yaklaşık 0,5525 kW mekanik enerji elde eder.Bu durumda, ısı enerjisi elde edilmez. Ancak, motorun çalışması sırasında ısı üretilebilir ve motorun etrafındaki ortama
yayılabilir. Bu ısı, motorun verimliliğine bağlı olarak değişir ve büyük ölçüde küçük bir miktar olabilir. Ancak, mekanik enerji ve ısı enerjisi arasındaki ilişkiyi doğrudan hesaplamak için daha fazla bilgiye ihtiyaç duyulur.

0,65 KW elektrik enerjisi bir AC elektrik motorunda kullanıldığında kaç KW mekanik
güç elde edilir?

Cevap: Verebileceğimiz genel bir yaklaşımla, varsayımsal bir ortalama verim değeri kullanarak hesaplama yapabiliriz. Genellikle AC motorlarının verimi yüzde 80 ila 95 arasında değişir. Bu durumda, 0,65 kW elektrik enerjisi kullanan bir AC motorunda elde edilebilecek mekanik güç şu şekilde hesaplanabilir: Mekanik Güç = Elektrik Gücü × Verim. Mekanik Güç = 0,65 kW × Verim. Verim aralığını kullanarak, elde edilen mekanik gücün
minimum ve maksimum değerlerini hesaplayabiliriz: Minimum Mekanik Güç = 0,65 kW × 0,8 = 0,52 kW. Maksimum Mekanik Güç = 0,65 kW × 0,95 = 0,62 kW. Bu hesaplamalar, yaklaşık değerlerdir ve belirli bir motorun gerçek verim değerine dayanmamaktadır. Dolayısıyla, belirli bir AC motorunun mekanik gücünü kesin olarak belirlemek için motorun
spesifik verim değerlerini kullanmanız önerilir.

0,0122 Kg Hidrojen gazı içten yanmalı Otto çevrimli bir motorda kullanıldığında kaç
KW mekanik enerji ve kaç KW ısı enerjisi elde edilir?

Cevap: Hidrojenin içten yanmalı bir motorda kullanılması durumunda elde edilen mekanik enerji ve ısı enerjisi, verimlilik faktörlerine bağlı olarak değişebilir. Genellikle, içten yanmalı motorlardaki verimlilik oranı yaklaşık olarak %30 ila %40 arasında değişir. Bu durumda, öncelikle hidrojenin enerji içeriğini hesaplamamız gerekiyor. Hidrojenin enerji içeriği, yaklaşık olarak 120 MJ/kg (megajoule/kilogram) olarak kabul edilebilir. 1 kg hidrojen
gazının enerji içeriği = 120 MJ. Ancak, sizin verdiğiniz miktar 0.0122 kg olduğu için, enerji içeriğini hesaplamak için bu miktarı kullanmamız gerekiyor: 0.0122 kg * 120 MJ/kg = 1.464 MJ. Şimdi, verimlilik faktörünü hesaplama sürecine geçebiliriz. İçten yanmalı motorlardaki genel verimlilik oranını %35 olarak alalım. Elde edilen mekanik enerji miktarını hesaplamakiçin, hidrojenin enerji içeriğini verimlilik faktörü ile çarparız: Mekanik enerji = 1.464 MJ * 0.35 = 0.5114 MJ = 511.4 kJ. Sonuç olarak, 0,0122 kg hidrojen gazının içten yanmalı bir Otto çevrimli motorda kullanılması durumunda yaklaşık 511.4 kJ (veya 0.5114 MJ) mekanik enerji elde edilir. Isı enerjisi miktarını hesaplamak için, hidrojenin enerji içeriğini verimlilik faktöründen çıkartırız: Isı enerjisi = 1.464 MJ – 0.5114 MJ = 0.9526 MJ = 952.6 kJ. Sonuç olarak, 0,0122 kg hidrojen gazının içten yanmalı bir Otto çevrimli motorda kullanılması durumunda yaklaşık 952.6 kJ (veya 0.9526 MJ) ısı enerjisi elde edilir. Elde ettiğimiz enerji
miktarlarını kilowatt (kW) birimine dönüştürmek için, önce megajoule (MJ) cinsinden elde ettiğimiz değerleri kilojoule (kJ) birimine çeviririz. Ardından, kilojoule’ı kilowatt’a dönüştürmek için 1 kilojoule’ı 1/3600 kilowatt-saat’e (kW) bölerek sonucu buluruz. Mekanik enerji:0.5114 MJ = 0.5114 * 1000 kJ = 511.4 kJ. 511.4 kJ / 3600 = 0.1421 kWh. Sonuç olarak, 0,0122 kg hidrojen gazının içten yanmalı bir Otto çevrimli motorda kullanılması
durumunda yaklaşık 0.1421 kWh mekanik enerji elde edilir. Isı enerjisi:0.9526 MJ = 0.9526 1000 kJ = 952.6 kJ. 952.6 kJ / 3600 = 0.2646 kWh. Sonuç olarak, 0,0122 kg hidrojen gazının içten yanmalı bir Otto çevrimli motorda kullanılması durumunda yaklaşık 0.2646 kWh ısı enerjisi elde edilir.

Hidrojen gazı oda şartlarında hangi yoğunlukta alevlenme ve patlama tehlikesi yaratır?

Cevap: Hidrojen gazı, oda şartlarında (normal atmosfer basıncı ve oda sıcaklığı) belirli bir yoğunluğa ulaştığında alevlenme ve patlama tehlikesi yaratabilir. Hidrojenin alevlenme ve patlama potansiyeli, havadaki hidrojenin konsantrasyonuna bağlıdır. Hidrojen gazının alevlenme ve patlama limitleri, alt patlama limiti (APL) ve üst patlama limiti (UPL) olarak ifade edilir. APL, havadaki hidrojen konsantrasyonunun en düşük seviyesidir ve hidrojenin yanması için gereken minimum yoğunluğu temsil eder. UPL ise havadaki
hidrojen konsantrasyonunun en yüksek seviyesidir ve hidrojenin yanması için gereken
maksimum yoğunluğu temsil eder. Hidrojen gazının APL değeri, %4 volüm oranında (yaklaşık olarak %18,3 kütlesel oran) bulunur. Yani, havadaki hidrojenin konsantrasyonu %4’ün altına düştüğünde, hidrojen gazı
alevlenme ve patlama potansiyeli taşımaz. Hidrojen gazının UPL değeri ise %75 volüm oranında (yaklaşık olarak %93,4 kütlesel oran) bulunur. Yani, havadaki hidrojenin konsantrasyonu %75’in üzerine çıktığında, hidrojen gazı
alevlenme ve patlama potansiyeli taşımaz. Bu aralıkta, yani %4 ile %75 arasında, hidrojen gazı oksijenle uygun bir oranda karıştığında patlayıcı bir karışım oluşabilir ve alevlenme ve patlama meydana gelebilir. Bu nedenle,
hidrojenin güvenli bir şekilde kullanılması için havadaki hidrojen konsantrasyonunun bu
limitlerin dışında tutulması önemlidir. Ancak, bu sadece genel bir bilgidir ve gerçek koşullar ve diğer faktörler (sıcaklık, basınç, hava akışı, ateşleme kaynakları vb.) alevlenme ve patlama potansiyelini etkileyebilir.
Hidrojenin güvenli kullanımıyla ilgili daha spesifik bilgiler, hidrojenin kullanılacağı özel uygulama, endüstri veya araştırma alanına bağlı olarak belirlenmelidir.

Hidrojen gazı elektroliz cihazında periyodik olarak değiştirilmesi gereken parçaları
hangileridir, kullanım ömürleri nedir?

Cevap Hidrojen gazı elektroliz cihazının periyodik olarak değiştirilmesi gereken parçalar şunlardır:
Elektrotlar:
Elektroliz işleminin gerçekleştiği elektrotlar, zamanla aşınır ve performanslarını kaybeder.
Genellikle platin veya başka bir katalitik madde ile kaplanmıştır. Elektrotların kullanım ömrü,
cihazın kullanım sıklığına, elektrot malzemesine ve elektroliz sürecinin koşullarına bağlı
olarak değişebilir. Yaklaşık olarak birkaç yıl veya daha fazla sürebilirler.
Membran:
Elektroliz cihazında kullanılan proton değişim membranı (PEM), hidrojen ve oksijen
gazlarının ayrılmasını sağlar. Zamanla membranın performansı azalır ve değiştirilmesi
gerekebilir. Membranın kullanım ömrü, cihazın kullanım sıklığına, membran malzemesine
ve işletme koşullarına bağlı olarak değişir. Genellikle birkaç yıldan daha fazla sürebilir.

Su besleme filtresi:

Elektroliz cihazına su beslerken, suyun içindeki katı partiküllerin ve kirleticilerin membrana
zarar vermemesi için bir filtre kullanılır. Bu filtre düzenli olarak temizlenmeli veya
değiştirilmelidir. Değiştirme sıklığı, kullanılan filtre tipine ve su kalitesine bağlı olarak değişir.
Soğutma sistemi parçaları:

Elektroliz cihazının soğutma sistemi, elektroliz reaksiyonu sırasında oluşan ısıyı kontrol
etmek için kullanılır. Soğutma sistemi içindeki pompalar, fanlar ve ısı değiştiricileri gibi
parçalar zamanla aşınır ve verimliliklerini kaybedebilir. Bu parçaların ömürleri ve değiştirme
sıklığı üreticinin önerilerine bağlı olarak değişebilir.

Yukarıda belirtilen parçaların kullanım ömrü, cihazın marka ve modeline, kullanım
koşullarına, bakım düzenine ve kullanıcının dikkatine bağlı olarak değişebilir. Her cihazın
üreticinin önerilerine uygun bir şekilde kullanılması ve bakımının yapılması önemlidir. Bu
nedenle, elektroliz cihazının kullanım kılavuzuna ve üreticinin önerilerine başvurmanız
önemlidir.

Hidrojen yakıt hücrelerinin periyodik olarak değiştirilmesi gereken parçaları hangileridir ve
kullanım ömürleri ne kadardır?

Cevap; Hidrojen yakıt hücrelerinde periyodik olarak değiştirilmesi gereken bazı parçalar bulunur. Bu
parçalar genellikle hücrenin etkinliğini ve performansını korumak için önemlidir. İşte yaygın
olarak değiştirilmesi gereken parçalar ve kullanım ömürleri:
Membran Elektrodu Birimleri (MEB):
MEB’ler, katot, anot ve proton değiştirici zar (PEM) membranından oluşan ana bileşenlerdir.
Kullanım ömürleri genellikle 40.000 – 50.000 saat arasındadır.

Katalizörler:

Hidrojen yakıt hücrelerinde katalizörler, elektrokimyasal reaksiyonları hızlandırmak için
kullanılır. Özellikle platin bazlı katalizörler sıklıkla kullanılır. Katalizörlerin kullanım ömürleri,
hücrenin işletildiği koşullara bağlı olarak değişir. Genellikle 80.000 – 100.000 saat gibi uzun
bir süre kullanılabilirler.
Hidrojen ve Hava Besleme Sistemleri:
Yakıt hücrelerinde hidrojen ve hava besleme sistemleri önemli parçalardır. Bu sistemlerdeki
filtreler, valfler ve bağlantı elemanları düzenli olarak kontrol edilmeli ve gerektiğinde
değiştirilmelidir. Değiştirme zamanı kullanım koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Soğutma Sistemi:

Hidrojen yakıt hücrelerinin soğutma sistemleri, hücrenin çalışma sıcaklığını kontrol etmek
için önemlidir. Soğutma sistemlerinde kullanılan sıvı soğutma maddesi periyodik olarak
değiştirilmelidir.
Bu parçaların değiştirme zamanları, kullanım koşullarına, işletme süresine ve hücrenin
kullanıldığı uygulamaya bağlı olarak değişebilir. Üretici tarafından belirtilen bakım ve servis
talimatlarına uymanız önemlidir.

Hidrojen gazı için güvenli en yüksek depolama basıncı kaç atmosferdir?

Cevap; Hidrojen gazı için güvenli en yüksek depolama basıncı, genellikle 700 bar veya 70 MPa (megapascal) olarak kabul edilir. Bu, hidrojen gazını yoğunlaştırmak ve depolamak için kullanılan yaygın bir basınç seviyesidir. Ancak, bazı yeni teknolojilerde daha yüksek basınçlarda depolama da mümkün olabilir. Daha yüksek basınçlarda depolama avantajlar sağlayabilir, çünkü daha fazla hidrojen gazı depolayabilirsiniz ve daha uzun menziller elde edebilirsiniz. Ancak, yüksek basınçlı hidrojen depolama sistemleri karmaşıklık ve maliyet açısından daha fazla zorluklar içerebilir. Ayrıca, yüksek basınçlar daha yüksek güvenlik önlemleri gerektirebilir. Hidrojen depolama basınçları ve güvenlik gereksinimleri, kullanım senaryolarına ve uygulama alanlarına bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle, belirli bir uygulama için önerilen depolama basıncı hakkında daha fazla ayrıntı ve spesifik bilgiye ihtiyaç duyabilirsiniz.

Basınçlı Hidrojen gazı alevini söndürmek için en uygun yöntem nedir?

Cevap; Basınçlı hidrojen gazı alevini söndürmek için en uygun yöntem, oksijen kaynağını kesmek
veya alevi boğmak için kullanılan bir gaz kullanmaktır. Bunun için genellikle aşağıdaki yöntemler tercih edilir:Söndürme Cihazları: Söndürme cihazları, basınçlı hidrojen gazı alevini bastırmak için
kullanılabilir. Örneğin, karbondioksit (CO2) veya kimyasal köpük içeren yangın söndürme cihazları kullanılabilir. Bu tür bir cihazı kullanırken, alevin kaynağına doğru yönlendirerek hidrojen gazı alevini söndürebilirsiniz.

İzolasyon: Hidrojen gazı alevini söndürmek için gaz kaynağını kapatmak ve çevresini izole
etmek de etkili bir yöntem olabilir. Gaz kaynağını kapatmak, hidrojenin yanma için gereken
oksijen kaynağını keser ve alevin sönmeye başlamasına yardımcı olur.

Su: Hidrojen gazı alevini söndürmek için su kullanmak tehlikeli olabilir, çünkü hidrojen gazı
suyla reaksiyona girerek patlayıcı hidrojen gazı oluşturabilir. Bu nedenle hidrojen gazı
yangınlarında su kullanımından kaçınılması önemlidir.

Yangın güvenliği ve söndürme işlemleri konusunda eğitimli bir profesyonelin yardımını
aramanız ve uygun söndürme yöntemlerinin kullanılmasını sağlamanız her zaman tavsiye
edilir.

700 bar basınçlı Hidrojen gazını depolamak için en uygun tank hangisidir?

Cevap; 700 bar basınçlı hidrojen gazını depolamak için en uygun tank, genellikle kompozitmalzemelerden yapılan karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) tanklardır. CFRP tanklar, hidrojen gazının yüksek basınca dayanmasını sağlayan mükemmel mukavemet ve hafiflik özelliklerine sahiptir. CFRP tanklar, karbon fiber ve polimer reçine matrisinden oluşur. Karbon fiber, yüksek mukavemetli bir malzeme olup hidrojen gazının depolanması için idealdir. Polimer matris iise karbon fiberleri bir arada tutar ve tankın esnekliğini sağlar. Bu kombinasyon, tankın yüksek basınçlara karşı dayanıklı olmasını ve hidrojen gazını güvenli bir şekilde
depolamasını sağlar. 700 bar basınçlı hidrojen gazını depolamak için tasarlanmış CFRP tanklar, özel olarak test
edilerek güvenlik ve dayanıklılık standartlarına uygunluğunu kanıtlamıştır. Bu tanklar, hidrojen yakıt hücreli araçlarda, hidrojen depolama ve dağıtım sistemlerinde ve diğer endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır. Ancak, CFRP tanklar yüksek maliyetli olabilir ve bazı özel imalat gerektirir. Ayrıca, hidrojen gazının yoğunlaşmasını veya sızıntı riskini minimize etmek için tankların periyodik olarak kontrol edilmesi ve bakımının yapılması gerekmektedir. Hidrojen depolama teknolojileri sürekli gelişmekte olup farklı tank seçenekleri
bulunmaktadır. Güncel araştırma ve endüstri gelişmelerini takip etmek, en uygun hidrojen depolama tankını belirlemek için önemlidir.

Hidrojen ve cng gazları arasında sızdırmazlık bakımından ne fark vardır?

Cevap; Hidrojen ve CNG (Sıkıştırılmış Doğal Gaz) gazları arasında sızdırmazlık bakımından bazı
farklar vardır.Moleküler Boyut: Hidrojen, en küçük molekül olan bir gazdır. Hidrojen atomu tek bir proton
ve elektron içerir, bu nedenle molekülü çok küçüktür. Diğer yandan CNG, metan (CH4) ve diğer hidrokarbonlardan oluşan bir gaz karışımıdır. CNG molekülleri hidrojen moleküllerinden daha büyüktür. Bu nedenle hidrojen gazı, CNG gazından daha kolaysızabilir.Basınç Seviyesi: Hidrojen gazı genellikle daha yüksek basınçlarda depolanır, özellikle hidrojen yakıt hücrelerinde kullanıldığında. Bu yüksek basınçlar, hidrojen gazının sızıntı yapma olasılığını artırır. CNG gazı ise daha düşük basınçlarda depolanır ve genellikle
sıkıştırılmış gaz silindirlerinde kullanılır. Daha düşük basınçlar, CNG gazının sızma riskini azaltır. Malzeme Seçimi: Hidrojen gazı, sızdırmazlık bakımından daha zorlu bir gaz olarak kabuledilir. Hidrojen molekülleri, bazı malzemelerden kolayca sızabilir ve bazı malzemelerde hidrojenle reaksiyona girerek zayıflatabilir. Bu nedenle hidrojenin kullanıldığı sistemlerde özel sızdırmazlık önlemleri alınması gerekebilir. CNG gazı ise daha yaygın olarak kullanılan bir yakıt olduğundan, sızdırmazlık için uygun malzemeler ve contalar genellikle mevcuttur.
Bu nedenlerle, hidrojen gazı CNG gazından daha sızdırmazlık sorunu olan bir gaz olarak kabul edilir. Hidrojen gazının güvenli ve etkili bir şekilde depolanması ve kullanılması için sızdırmazlık konusunda özel önlemler ve malzemeler gerekebilir. Hidrojen gazının sızdırmazlık standardı, genellikle hidrojenin özelliklerinden kaynaklanan
özel gereksinimler nedeniyle standart gaz sızdırmazlık uygulamalarından farklılık gösterebilir. Hidrojenin düşük yoğunluklu, düşük viskoziteli ve yüksek difüzyon hızına sahip olması nedeniyle sızdırmazlık önlemleri daha dikkatli ve özel bir şekilde ele alınmalıdır.Hidrojen gazı sızdırmazlığı için yaygın olarak kullanılan bir standart, Amerikan Standardizasyon Kurumu (American Society of Mechanical Engineers – ASME) tarafındangeliştirilen B31.12 “Hidrojen Boru Hatları ve Ekipmanları” standardıdır. Bu standart, hidrojengazının iletimi ve depolanması için kullanılan boru hatları, vanalar, bağlantı elemanları ve diğer ekipmanlar için tasarım, malzeme ve montaj gereksinimlerini belirler.Bunun yanı sıra, hidrojenin yüksek difüzyon hızı nedeniyle malzemeler arası geçirgenliği ve sızdırmazlık yetenekleri de göz önünde bulundurulmalıdır. Örneğin, hidrojen gazıyla temas halinde korozyona dayanıklı malzemelerin kullanılması ve sızdırmazlık contalarının hidrojenin difüzyonunu engelleyebilecek özel özelliklere sahip olması gerekebilir. Hidrojen gazının kullanıldığı özel uygulamalar, endüstriyel veya araştırma alanlarında kullanılan sistemlere bağlı olarak farklı sızdırmazlık standartları gerektirebilir. Dolayısıyla, hidrojen gazıyla çalışan bir sistem tasarımında, hidrojenin özelliklerini ve sistem gereksinimlerini göz önünde bulundurarak uygun sızdırmazlık standartlarının uygulanması önemlidir. Uzman bir mühendis veya hidrojen gazıyla çalışan sistemlere yönelik uzmanlık bilgisine sahip bir danışman, daha spesifik ve güncel bilgiler sağlayabilir.

Hidrojen zehirli bir gaz mıdır?

Cevap ; Hidrojen (H₂), doğal olarak renksiz, kokusuz ve zehirsiz bir gazdır. Temel olarak hidrojenin
zehirli özellikleri yoktur. Bununla birlikte, hidrojenin yanıcı bir gaz olduğunu belirtmek önemlidir. Hidrojen, havadan daha hafif olduğu için atmosferde hızla yükselir ve açık havada hızla dağılır. Normal koşullar altında, hidrojenin yanma ürünleri su (H₂O) ve enerjidir. Ancak, yanıcı özellikleri nedeniyle hidrojenin dikkatli bir şekilde işlenmesi ve depolanması gerekmektedir. Hidrojen gazı sıkıştırılmış veya sıvılaştırılmış halde kullanılıyorsa, sızıntı
veya patlama riski olabilir. Bu nedenle, hidrojenin güvenli bir şekilde kullanılması için uygun önlemler alınmalı ve iyi havalandırılmış alanlarda kullanılmalıdır .Özetlemek gerekirse, hidrojen doğal olarak zehirli bir gaz değildir, ancak yanıcı özellikleri nedeniyle dikkatli kullanılması gerekmektedir.

Hidrojen gazını tespit etmek için hangi tür sensör kullanmak gerekir?

Cevap; Hidrojen gazını tespit etmek için kullanılabilecek birkaç farklı tür sensör bulunmaktadır. İşte
yaygın olarak kullanılan bazı hidrojen gazı sensörleri: Elektrokimyasal Sensörler: Bu sensörler, hidrojen gazının varlığını ölçmek için elektrokimyasal reaksiyonları kullanır. Sensördeki elektrotlar, hidrojen gazıyla temas ettiğinde kimyasal bir reaksiyona girer. Bu reaksiyon sonucunda elektrik akımı üretilir ve bu akım, hidrojen gazının miktarını tespit etmek için ölçülür. Katalitik Sensörler: Katalitik hidrojen gazı sensörleri, hidrojen gazının yanmasını katalize eden özel bir madde içerir. Sensördeki ısıtılmış katalitik eleman, hidrojen gazıyla reaksiyona girerek ısı üretir. Bu ısı değişimi, sensör üzerindeki elektrik direncini değiştirir ve hidrojen gazının varlığını belirlemek için kullanılır.

Termal İletkenlik Sensörleri:

Bu sensörler, hidrojen gazının termal iletkenliği üzerine dayanır. Sensördeki iki farklı
ısıtılmış elektrot arasındaki ısı transferi ölçülür. Hidrojen gazı varsa, gazın termal iletkenliği
değişir ve bu da sensör üzerindeki ısı transferinde bir değişime neden olur.

Optik Sensörler:
Optik hidrojen gazı sensörleri, hidrojen gazının varlığını optik özelliklerini kullanarak tespit
eder. Sensördeki optik elemanlar, hidrojen gazıyla etkileşime girerek ışığın emilim veya
yansıma özelliklerinde değişikliklere neden olur. Bu değişiklikler, hidrojen gazının varlığını
belirlemek için algılanır.
Bu sensörlerin her biri farklı çalışma prensiplerine dayanır ve kullanıldıkları ortamlara göre
tercih edilebilir. Sensör seçimi, uygulama gereksinimlerine, hassasiyete, ölçüm aralığına ve
ortam koşullarına bağlı olacaktır. Spesifik bir uygulama için en uygun sensörü seçmek için
uzman bir danışmanlık önerilir.

Hidrojen gazı nasıl sıvılaştırılabilir?

Hidrojen gazı sıvılaştırılabilir, ancak bu süreç oldukça zorlu ve enerji yoğun bir işlemdir. Hidrojen gazının sıvılaştırılması, düşük sıcaklık ve yüksek basınç gerektirir. İşte hidrojen gazının sıvılaştırılması için kullanılan yaygın yöntemlerden birkaçı:

Joule-Thomson Soğutması:

Bu yöntemde, hidrojen gazı yüksek basınç altında tutulur ve ardından ani olarak genişletilir.
Bu genişleme işlemi gazın sıcaklığını düşürür. Daha sonra soğutulan gaz, yine yüksek
basınç altında depolanarak sıvı hidrojen elde edilir.

Brayton Döngüsü:

Bu yöntemde hidrojen gazı bir kompresör yardımıyla sıkıştırılır ve ardından soğutma
işlemine tabi tutulur. Soğutulmuş gaz, bir genleşme motoruna beslenir ve bu motor enerji
üretirken aynı zamanda hidrojen gazını daha da soğutur. Sonunda elde edilen soğutulmuş
gaz, yüksek basınç altında sıvılaştırılır.

Magnetik Sıvılaştırma:

Bu yöntemde, hidrojen gazı yüksek basınç altında tutulur ve aynı zamanda düşük sıcaklıkta
manyetik alanlara maruz kalır. Manyetik alanlar hidrojen moleküllerinin birbirleriyle
etkileşimini değiştirir ve sıvılaşmasını kolaylaştırır.
Bu yöntemlerin her biri, hidrojen gazını sıvılaştırmak için farklı prosesler ve ekipmanlar
gerektirir. Hidrojen sıvılaştırma işlemi oldukça maliyetli ve enerji yoğun olduğundan,
genellikle endüstriyel ölçekte uygulanır ve genellikle uzay araştırmaları, enerji depolama ve
hidrojen yakıt hücreleri gibi özel uygulamalarda kullanılır.