Hidrojenli Araç Nedir? Yakıt Hücreli Otomobil Nasıl Çalışır?

Hidrojenli araç, elektriğini bataryaya depolamak yerine tanktaki hidrojenle havadaki oksijenin yakıt hücresinde tepkimeye girmesinden üreten bir elektrikli araçtır; tepkimeden yalnızca ısı ve su çıkar.^{[1, 2]} Toyota ve Hyundai'ın teknik sayfalarına göre depo birkaç dakikada doluyor.^{[1, 2]}

Hidrojenli araç nasıl çalışır?

Hyundai, yakıt hücreli araçları, oksijen ve hidrojenden kendi elektriğini üreten elektrikli araçlar olarak tanımlıyor.^[2] Hidrojen yüksek basınçlı tanklarda duruyor ve düşük basınçlı yakıt hücresi yığınına aktarılıyor.^[2]

Yığına giren hidrojen proton ve elektronlara ayrılıyor.^[2] Elektronların akışı elektrik motorunu çalıştırıyor; protonlar havadaki oksijenle tepkimeye girip ısı ve su oluşturuyor.^[2] Yığın yüzlerce hücreden oluşuyor ve her hücrede elektrolit membran, ayırıcı, katalizör, yakıt elektrodu ve hava elektrodu bulunuyor.^[2]

Hyundai'ın sisteminde dört bölüm var:^[2]

• Yakıt hücresi yığını: hidrojenle oksijenin tepkimeye girdiği yer
• Yakıt işleme sistemi: hidrojeni yüksek basınçlı tanktan düşük basınçlı yığına aktarır
• Hava işleme sistemi: yığına giren havayı parçacıklardan arındırır
• Isıl yönetim sistemi: membranı yüksek ısıdan korur

Motor, yakıt hücresinde üretilen ve yüksek voltajlı bataryada depolanan elektriği harekete çeviriyor.^[2] Frenleme sırasında elektrik bataryaya geri veriliyor; hibrit ve bataryalı elektrikli araçlarda da aynı sistem var.^[2] Hibrit araçların çalışmasını Hibrit Araç Nedir, Nasıl Çalışır? Hibrit Türleri yazısında anlattık.

Bataryalı elektrikli araçtan farkı ne?

Toyota'ya göre fark elektriğin nereden geldiğinde: yakıt hücreli araç, bataryada depolanmış elektrikten güç çekmek yerine yakıt hücresi yığınında hidrojenle oksijen arasındaki kimyasal tepkimeden elektrik üretiyor.^[1] Bu nedenle aracı şarj istasyonuna değil, hidrojen pompasına götürüyorsunuz.^[1]

Yakıt ikmali ve menzil

Toyota, hidrojen deposunu pompadan doldurmanın 5 dakikadan kısa sürdüğünü yazıyor.^[1] Hyundai ise dolumun benzinli araca yakıt koymak kadar basit olduğunu ve 3 ile 5 dakika sürdüğünü belirtiyor.^[2]

Model	Menzil
Toyota Mirai (2021'de çıkan son nesil)	Yaklaşık 650 km[1]
Hyundai NEXO	666 km (WLTP)[2]

Toyota "yaklaşık" diyor, Hyundai WLTP ölçümü veriyor; iki rakamı birbirine eşit saymayın.^{[1, 2]}

Hyundai, hidrojen tanklarının karbon elyaf takviyeli plastikten yapıldığını ve iç yüzeyinde ince bir poliamid (naylon) astar bulunduğunu yazıyor.^[2] Tank ya da yakıt hücresi sistemiyle ilgili bir sorunda kendiniz müdahale etmeyin, yetkili servise başvurun.

Hidrojenli araç gerçekten sıfır emisyonlu mu?

Egzoz tarafında evet: Toyota yakıt hücreli araçların egzoz emisyonunu sıfır olarak niteliyor, Hyundai ise tepkimeden çıkan tek şeyin ısı ve su olduğunu söylüyor.^{[1, 2]} Ancak hidrojenin kendisinin üretimi ayrı bir konu. Toyota, hidrojenli ulaşımın karbonsuz olabilmesinin yeşil hidrojen arzının büyütülmesine bağlı olduğunu, bu arzın bugün çok sınırlı kaldığını yazıyor.^[1] Yeşil hidrojen, suyun yenilenebilir elektrikle elektrolizinden elde edilen hidrojen demek.^[1]

Altyapı da bir sınır: Toyota'ya göre AB'nin AFIR düzenlemesi TEN-T koridorlarında 200 km aralıkla hidrojen dolum istasyonu ağı öngörüyor, ama bu altyapı henüz gerçekleşmiş değil.^[1]

Türkiye'de durum ne?

Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'nın hidrojen stratejisi, yurt içinde Ar-Ge ile geliştirilecek ya da yurt dışı firmalarca piyasaya sunulan yakıt hücreli araçların yakıt ihtiyacı için hidrojen dolum istasyonlarının ülkemizde de kurulmasını ve yaygınlaşmasını sağlamayı hedefliyor.^[3] Yani belge istasyon ağını bir hedef olarak koyuyor. Almayı düşündüğünüz bir model varsa dolum yapabileceğiniz istasyonu, satış koşullarını ve vergi durumunu yetkili bayiden öğrenin.