Amonyakla Çalışan Çevre Dostu Gemiler
Amonyakla çalışması planlanan ilk gemi
Çevre dostu yakıtlar üzerine çalışmalar yapan araştırmacıların odaklandığı konulardan biri hidrojen gazından (H2) enerji elde etmek. Her ne kadar hidrojen gazı yakarak yüksek miktarda enerji elde etmek mümkün olsa da hidrojen gazıyla çalışan sistemler tasarlamak ve üretmek zor. Bu durumun bir nedeni, yoğunluğu çok düşük olduğu için hidrojen gazını depolamanın zor olması. Bir diğer neden de parlayıcı ve patlayıcı bir gaz olan sistemleri güvenli hâle getirmenin zorluğu. Bu sorunları aşmanın yollarından biri, hidrojen gazını depolamak yerine anlık olarak üretip tüketmek.
Hidrojen gazı elde etmek için kullanılabilecek maddelerden biri de amonyak (NH3). Hidrojen gazı yerine amonyak depolamanın çeşitli avantajları var. Birincisi hidrojen gazından enerji kaynağı olarak yararlanabilmek için ya sıcaklığını -253°C’a kadar düşürüp sıvılaştırmak ya da üzerindeki basıncı atmosfer basıncının 700 katına çıkarmak gerekiyor. Amonyak ise ya sıcaklığı -33°C’a düşürülerek atmosfer basıncı altında ya da üzerindeki basınç atmosfer basıncının 9 katına çıkarılarak 20°C’ta depolanabiliyor. Ayrıca amonyağı bir yerden başka bir yere nakletmek hidrojen gazına kıyasla çok daha kolay.
Almanya’nın Mainz şehrindeki Fraunhofer Mikromühendislik ve Mikrosistemler Enstitüsünden bir grup araştırmacı, Avrupa genelindeki 13 ayrı grupla iş birliği içinde dünyanın amonyakla çalışan ilk gemisini üretmek için çalışmalar yapıyor. Amonyağı kullanarak elektrik üretmek için önce amonyak bileşenlerine ayrıştırılıp hidrojen gazı (H2) ve azot gazı (N2) elde ediliyor. Daha sonra hidrojen gazı oksijenle (O2) yakılarak suya dönüştürülüyor ve bu sırada açığa çıkan enerji elektrik üretiminde kullanılıyor. Araştırmacılar çevreye zararlı azot oksitlerin atmosfere salınmasını engellemek için katalitik dönüştürücü kullanıyorlar. Tüm süreç optimum verimle gerçekleştiği takdirde yan ürün olarak sadece su ve azot gazı ortaya çıkıyor.
Amonyaktan enerji elde etme süreci. Amonyak parçalanarak azot ve hidrojen gazları üretiliyor. Ortaya çıkan ürünler yakılarak elektrik üretiliyor. Arta kalan amonyak ve yan ürünler bir katalitik dönüştürücüden geçirilerek çevreye zararlı kimyasal maddelerin atmosfere salınması engelleniyor. Yan ürün olarak sadece azot ve su ortaya çıkıyor.
Araştırmacılar geliştirdikleri sistemin önce ufak sonra daha büyük bir prototipini üretmeyi planlıyorlar. Nihai amaçları ise 2023’ün sonlarına doğru bir gemiyi amonyakla çalışır hâle getirmek.
Günümüzün çevre sorunlarından küresel ısınmanın ana nedeni, insan etkinlikleri sebebiyle atmosferdeki karbondioksit miktarının giderek artması. İnsan etkinlikleri nedeniyle atmosfere salınan karbondioksidin yaklaşık %2,6’sının kaynağı ise deniz taşımacılığı. Deniz araçlarında çevre dostu yakıtlar kullanılarak atmosfere salınan karbondioksit miktarı azaltılabilir.
Araştırma ekibinin üyelerinden Gunther Kolb, depolama ve taşıma konusundaki avantajları nedeniyle amonyağın sürdürülebilir enerji konusunda iyi bir seçenek olduğunu söylüyor. Amonyağı gemilerde kullanmanın sadece bir ilk adım olduğunu belirtiyor.