Yeni umut hidrojen

2023'te Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından yayınlanan "Türkiye Hidrojen Teknolojileri ve Yol Haritası" çalışmasına göre 2035 ve 2053 yıllarına yönelik olarak elektrolizör kurulu güç kapasitesine ve yeşil hidrojen üretim maliyetine yönelik hedefler belirlendi. Yeşil hidrojen üretimi ve ekosistemine yönelik araştırma geliştirme çalışmalarının yürütülmesine yönelik teşvik ve hedefler bu çalışmayla ortaya koyuldu.
Sanayi, ulaşım ve enerjiye dek birçok sektörde kritik bir rolü olması beklenen hidrojen için Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı 2035'te 5 GW, 2053'te 70 GW elektrolizör kapasitesine ulaşılacağını öngörüyor. Enerji sektörü uzmanlarının hidrojen konusunda en çok dile getirdiği konu maliyetler. Bu konuda da bir projeksiyon çizen rapor, üretim maliyetini 2053'te 1,2 $/kgH2 seviyesine indirme hedefiyle, küresel rekabette avantaj sağlanacak bir yol çiziyor. Güneş enerjisinde olduğu gibi yerli ve milli hidrojen teknolojilerinin geliştirilmesi, altyapının hızla tamamlanması ve ihracata odaklanılması gerekiyor. Her zaman dile getirilen Avrupa pazarına yakınlık burada da bir avantajı tetikleyebilir. Avrupa'nın 2030'a kadar 10 milyon ton yeşil hidrojen ithal etme hedefi, şimdiden ürünü satacak bir pazar ortaya çıkarıyor.

130 MİLYAR DOLARLIK FAYDA

Türkiye'de yenilenebilir hidrojen arz ve talebine yönelik yatırımların hızlandırılması için önemli bir adım olan Hidrojen Vadisi, "Güney Marmara Kıyısı – HYSouthMarmara Projesi" çalışmaları yapılıyor. Projenin ana hedeflerinden biri, yıllık 500 ton hidrojen üretimi. Beş yıl içinde tamamlanması beklenen proje haricinde kamu tarafından yeşil hidrojenin yerli üretimini, ekosistemini ve sektörel kullanımını destekleyici politika ve hedefler de bulunuyor.

SHURA'nın yayınladığı 'Türkiye'nin Karbonsuzlaşma Sürecinde Yenilenebilir Hidrojen: Öncelikli Uygulama Alanları ve Politika Önerileri' raporunda yer alan verilere göre, yenilenebilir hidrojenin belirlenmiş öncelikli sektörlerde kullanımı, 2053 yılına kadar toplam 130 milyar dolar fayda yaratabilir. Aynı dönemde, bu sektörlerde fosil yakıtların yenilenebilir hidrojen ile ikame edilmesiyle 1.025 milyon ton karbondioksit emisyonu azaltımı sağlanabileceği öngörülüyor.

Temiz enerjiye küresel geçişte güneş ve rüzgar enerjisi de dahil olmak üzere diğer temiz enerji teknolojilerinin tamamlayıcısı olarak hidrojen enerjisi teknolojileri öne çıkıyor. Yalnızca enerjide değil aynı zamanda pek çok sektörde farklı amaçlarla kullanılan hidrojen 2050'ye dek yıllık küresel emisyon azaltımlarının yüzde 20'sinden fazlasına katkıda bulunabilir.

Peki, nedir yeşil hidrojen? Suyun elektroliz yoluyla, güneş, rüzgar veya hidroelektrik gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından gelen enerji ile üretilen hali. Fosil yakıtlara dayanan ‚gri veya mavi hidrojenden farklı olarak, sıfır karbon ayak izine sahip ve sürdürülebilir bir enerji geleceğine geçişte hayati bir rol oynuyor. Yeşil hidrojen, büyüyen ve sürdürülebilir yenilenebilir elektrik üretimi ile elektrifikasyonu zor sektörler için de çözüm sunuyor.

HAZIRLIKLAR YAPILMALI

Hidrojen Teknolojileri Derneği Yönetim Kurulu Başkanı Prof. Dr. İbrahim Dinçer, sınırlar ötesinde düşünür ve iş birliği yapılırsa enerji açısından kendi kendine tamamen yetebilen bir ülke haline gelebileceğimizi belirtiyor. Dinçer, "İhtiyacımız ötesinde hidrojen üretebilir ve bunu ihraç edebiliriz. Yenilenebilir enerji kaynaklarımız bunun için yeterli. Teknoloji mevcut ama yatırım yok. Önceliklerimizi planlarken mevcut durumu gözden geçirmemiz gerek" diyor. Türkiye için fosil yakıtların ulaşılabilir, doğal gaz alanında inşa edilen koridorun avantajları ve linyit yataklarının uzun vadede yeterli görülmesinin yanı sıra her geçen süre düşen enerji maliyetlerine rağmen gelecek adına hidrojene yatırım gerekiyor. "Bugün ülkemizde gerekli altyapıyı oluşturmazsak, teknolojiyi geliştirmezsek yarın bunu geliştiren ülkelere mecbur kalırız" diyen Dinçer şöyle devam ediyor: "İşte bu nedenle akademisyenlerimizi, sanayicilerimizi, araştırma kurumlarını bilgilendirmeyi ve desteklemeyi amaç edindik.

2025-2030 yılları orta dönem hedefleri arasında en az 40 GW elektrolizör kapasitesinin kurulması, 2031-2050 yılları uzun dönem hedefleri arasında AB nihai enerji talebinin yüzde 24'ünün hidrojen kaynağından karşılanması ve 470 milyar euro'luk yeşil hidrojen yatırımları olmak üzere yaklaşık 820 milyar euro değerinde bir endüstrinin oluşması hedefleniyor. Dinçer, "Dünyanın en büyük hidrojen üreticisi (yaklaşık 24 milyon ton) ve kullanıcısı olan Çin, hidrojen üretiminde kullandığı fosil yakıtları azaltarak yeşil hidrojen üretimine ağırlık veriyor. 2025 yılına kadar 100'e yakın yakıt hücreli otomobil üreticisi ve 300'e kadar dolum istasyonu ile Wuhan şehrinin Çin'in ilk "hidrojen şehri" olması neredeyse gerçekleşti. 2030 yılına kadar 1 milyon yakıt hücreli araç ve 1000 yakıt ikmal istasyonu kurulması hedefleniyor" diyor ve ekliyor: "Halen tüm dünyadaki hidrojen dolum istasyonu sayısı kadar istasyon Çin'de kuruldu."

Hidrojen Teknolojileri Derneğinin hazırladığı bir rapora göre Türkiye yenilenebilir kaynaklarla yılda 500 milyon ton yeşil hidrojen üretimi potansiyeline sahip. 2024 yılında tüm dünyada 100 milyon ton hidrojen tüketildiği göz önüne alındığında potansiyelin çok yüksek olduğunu görülüyor. Bu potansiyelle Türkiye yeşil hidrojen ihracatı yapabilecek ülkelerden biri. Bunun için de reçeteyi veriyor Dinçer: "Suyun elektrolizi ile hidrojen üretimi için elektrolizör imalatı yapacak firmalara ihtiyaç var. Üretilen hidrojenin gaz veya sıvı olarak basınçlı tanklarda depolanması için bu tankların üretimine ihtiyaç var. Küçük veya büyük boyutlarda metal hidrür tanklarda depolanarak hidrojen kullanımının yaygınlaştırılması için bu tankların ve metal hidrür malzemenin üretilmesine ihtiyaç var. Hidrojen aynı doğal gaz gibi tuz yataklarında depolanabiliyor. Hidrojen kompresörleri 300 barda tuz yataklarında hidrojen depolamak için gerekiyor. Ve malesef bilgimiz dahilinde bunları üreten firmalarımız yok."

DEĞER ZİNCİRİNE ENTEGRE EDİLMELİ

SHURA Enerji Dönüşümü Merkezi Enerji Analisti Rafet Yağız Çalışkan, yeşil hidrojenin, mevcut teknolojiler ile doğrudan elektrifikasyonu mümkün olmayan ve karbonsuzlaşması zor sektörlerin dönüşümünde etkin bir rol oynayacağını düşünüyor. SHURA analizleri kapsamında, kısa ve orta vadede hidrojenin demir-çelik, gübre, kimya ve petrokimya (rafineriler) sektörlerinde kullanılması öne çıkarken, orta ve uzun vadede ise cam ve seramik sektörleri ile uzun mesafe taşımacılığında kullanımının önceliklendirilmesi hem üretilen hidrojenden maksimum verim alınmasını hem de sektörlerin dönüşümünde maksimum fayda sağlayabilir. 2053 yılına kadar yaratılacak toplam faydanın 130 milyar dolar olmasının beklendiğini ifade eden Çalışkan, "Bir başka önemli konu ise, hidrojenin üretilmesinden son kullanımına kadar olan süreci kapsayan hidrojen değer zincirinin mevcut proseslere entegre edilmesi olacaktır. Aksi takdirde, yeşil hidrojen üretiminde ihtiyaç duyulan su tedarikinde kısıtlar ve benzeri sorunlar ile karşılaşılması muhtemel" diyor. Bu kapsamda, sektörler arası üretim ve gelişim planlarını kontrol edecek, yenilenebilir hidrojene yönelik destek mekanizmalarını ve idari izin süreçlerini düzenleyecek bir kamu biriminin oluşturulmasına ihtiyaç olduğunu da vurguluyor.

Yeşil Hidrojen Üreticileri Derneği (H2DER) Başkanı Yusuf Günay, "Yeşil hidrojen gelecektir" vurgusunu yaparak, "Yeni bir çağ içindeyiz, bunu hidrojen çağı olarak adlandırabiliriz. 2050 net sıfır hedefi için en değerli dönüşüm alanı enerjidir. Yeşil dönüşümün güç kaynağı da yeşil hidrojen olacaktır" diyor. Bandırma'da kurulan Marmara OSB ile bir iş birliği anlaşması da yapan H2DER'e, Ar-Ge ve üretim merkezi kurulması için bir alan tahsisi yapıldı. OSB'nin ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik yeşil hidrojen üretilecek. Ayrıca depolanması, transferi gibi alanlarda araştırma ve geliştirme faaliyetleri yapılacak. Tabii ki hidrojen üretiminde kilit parça elektrolizör. Bu konuda da çalışmalar sürüyor. 2024'ün sonlarında TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM) Hidrojen ve Yakıt Pili Teknolojileri Araştırma Grubu tarafından yüzde 99,9 saflıkta hidrojen elde edilmesini sağlayacak ilk yerli proton değişim membran (PEM) tipi elektrolizörü geliştirildi.

ŞİMDİLİK YÜZDE 20

Öte yandan birkaç yıldır Türkiye'de doğal gaz şebekelerine hidrojen karıştırmaya dair denemeler yapılıyor. Bunlardan biri de 2020'de gerçekleştirilen ve Türkiye Doğal Gaz Dağıtıcıları Birliği (GAZBİR) tarafından Konya'da kurulan GAZBİR-GAZMER Temiz Enerji Teknolojileri Merkezi'nde ETKB ve EPDK ile birlikte hazırlanan Ar-Ge projesinde doğal gaza yüzde 5-10-15-20 oranında hidrojen karıştırılma denemesiydi. Yeni hidrojen-doğal gaz yakıtı ile ilgili evsel yakıcı cihazlarda (kombi ve ocak) testler ve çalışmalar yapıldı. Yüzde 5-10-15-20 oranına kadar hidrojen ile yüzde 95-90-85-80 oranında doğal gaz karışımı yapılırken nihai kullanıcı cihazları ve doğal gaz alt yapısında hiçbir değişiklik yapılmasına yol açmayacak şekilde, doğal gaza en fazla yüzde 20 oranında hidrojen karıştırılabileceği ortaya çıktı.

Yeşil hidrojen için özel sektörün de girişimleri bulunuyor. Enerjisa Üretim tarafından geliştirilen 'Türkiye'nin ilk hidrojen vadisi' projesi Güney Marmara Kalkınma Ajansı'nın koordinatörlüğünde yürütülüyor. Bandırma'da Türkiye'nin en büyük kapasiteli ilk yerli yeşil hidrojen tesisinin kurulması hedefleniyor. Ayrıca TÜBİTAK MAM tarafından geliştirilen elektrolizör ile üretilecek hidrojeni Bandırma'daki doğal gaz güç santralinde soğutma amacıyla kullanma planlanıyor. Enerjisa diğer yandan yenilenebilir enerji ve hidrojen üretimi alanında uluslararası bir iş birliğine giderek Alman HAW Hamburg CC4E ile enerji dönüşümünü destekleyecek iki önemli projeyi hayata geçirmeyi hedefliyor. Bunlardan ilki hidrojen üretimi araştırmaları ile farklı hidrojen üretim yöntemlerinin analiz edilmesiyle maliyet verimliliği, çevresel etkiler ve teknolojik uygulanabilirlik konularında kapsamlı sonuçlar elde edilme hedefin taşırken ikincisi ise Türkiye'de araştırma parkı kurularak yenilenebilir enerji sistemlerini, enerji depolama çözümlerini ve şebeke istikrarını artıracak teknolojileri bir araya getirmek üzerine.

Tosyalı Holding yeşil hidrojen enerjisi için 300 milyon dolarlık yatırım yapmayı planlıyor. 2024 başında İspanyol çelik boru üreticisi Baika Steel Tubular System fabrikasını satın alarak Avrupa'da hidrojen dağıtım ağlarına artan talebe yanıt vermeye çalışan holding aynı zamanda Cezayir ve Türkiye'deki çelik fabrikalarına da yeşil hidrojen üretimi için 300 milyon dolarlık yatırım yapmayı planlıyor. Halihazırda öztüketim tarafında önemli bir yenilenebilir enerji gücü olan Tosyalı Holding'in yönetim kurulu başkanı Fuat Tosyalı daha önce yaptığı açıklamalarda küresel ısınmaya etki eden ana sektörler olan demir çelik, gübre ve çimento gibi sektörlerin ana enerji kaynağının hidrojen olması gerektiğini vurgularken buralarda üretilen ürünlere ihtiyaç arttıkça küresel ısınma tehdidinin daha da artacağını söylüyor.

STRATEJİK SATIN ALMALAR

2023'te yeşil hidrojen ile ilişkili yatırımlar yapan Sabancı Holding'e bağlı Sabancı Ventures ilk yatırımı Singapur merkezli SunGreenH2'ye oldu. Geleneksel hidrojen üretimini dönüştürmek üzere sürdürülebilir enerji kaynakları ve suyu kullanarak yeşil hidrojen üreten ekipmanlar geliştiren şirketin yanı sıra hidrojen depolama ekipmanı üreticisi Avrupa merkezli GRZ Technologies SA'ya yaptı.

Yenilenebilir enerji yatırımlarının yanı sıra iştirak şirketleriyle batarya teknolojileri alanında da faaliyet gösteren YEO Teknoloji de yeşil hidrojen yatırımı gerçekleştirdi. Şirket, yeşil hidrojen yakıt hücreleri ve bataryalar için kritik bileşenlerden olan membran üzerine çalışan ION Membran'a yatırım yaptı. Bu iş birliğiyle yeşil hidrojen ve bataryalı enerji depolama sistemleri için geliştirilecek membran çözümlerine yatırım yapılacak.

Tüpraş, İzmir Rafineri sahasında baca gazından karbondioksit yakalayıp yeşil hidrojen altyapısı kullanarak e-metanol ve poliüretan üretecek. Üretilen düşük karbonlu poliüretan, Arçelik tarafından buzdolabı üretiminde kullanılacak. Yüksek kapasiteli hidrojen üretim teknolojili elektrolizör geliştiren ABD merkezli Verdagy ve hidrojen üretimi sisteminde kullanılan özel malzemeleri üreticisi Kanada merkezli Ionomr bu şirketler arasında yer alıyor.

YEŞİL HİDROJENİN
FAYDALARI

Değişken yenilenebilir enerjinin
(VRE) üretimini destekleyen sistem esnekliği

Depolama potansiyeli

Enerji güvenliğine katkı

Hava kirliliğinin azaltılması

Ekonomik büyüme

İstihdam yaratma ve endüstriyel rekabet gücü

(Kaynak: Kearney)

Goldman Sachs'ın 'Yeşil Hidrojen Kamu Hizmetleri Sektörünün Bir Sonraki Dönüşümsel İtici Gücü' çalışması küresel hidrojen pazarının 2050'de 10 trilyon euro'ya ulaşacağını öngörüyor.

HİDROJEN NEREDE NE İŞE YARAR?

Sanayi: Fosil yakıtların kimyasal ve yüksek sıcaklık süreçlerinde kullanıldığı ağır sanayiler ve kimyasal üretimlerin karbonsuzlaştırılmasında

Ulaşım: Uzun mesafeli kamyon taşımacılığı, denizcilik ve havacılığın elektrikli bataryalarla doğrudan elektrifikasyonunun zor olduğu durumlarda

Enerji Depolama: Fazla yenilenebilir enerjinin depolanması ve şebeke stabilitesinin sağlanmasında

Isıtma: Binaların ve konutların ısıtılması için temiz bir alternatif olarak

Her yıl küresel çapta 120 milyon ton hidrojen üretiliyor; Bugünün hidrojen üretimi, çoğunlukla üretimin yüzde 95'ini oluşturan doğal gaz ve kömüre dayanıyor.

YOL HARİTASI

Türkiye, 2053 yılına kadar net sıfır emisyon hedefine ulaşmak için yeşil hidrojeni stratejik bir öncelik olarak belirledi. Türkiye Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından Ocak 2023'te 'Türkiye'nin Ulusal Hidrojen Teknolojileri Stratejisi ve Yol Haritası' yayınlandı. Bu strateji, yeşil hidrojen ekonomisini geliştirmek için kapsamlı bir plan üretim kapasite hedeflerini de kapsıyor.

2030'a kadar

2 GW

2035'e kadar

5 GW

2053'e kadar

70 GW