Karadeniz suyundan hidrojen üretimi

Karadeniz 436 400 km2 yüzey alanına, 2 300 000 km² taban alanına ve 547 000 km3 su hacmine sahip olup suyunun 90%`ı anaerobik koşullarda olan bir denizdir. En derin yeri 2206 m?dir. Bu denize kıyısı olan 6 ülke içinde en uzun kıyı şeridine sahip olan Türkiye`dir. Karadeniz?in dip sularında kirlilik sonucunda oluşan hidrojen sülfürün (H2S) 4,587 milyar ton olduğu da bilinmektedir. Bu hidrojen sülfür?ün %100 ayrıştırılması sonucunda 4,317 milyar ton kükürt ve 269,8 milyon ton hidrojen elde edilmesi mümkündür. Karadenizdeki bu hidrojen potansiyelinin enerji olarak değeri 3,78x1013 MJ (1,05x1013 kWh veya 9x108 toe (eşdeğer petrol ton)) olarak ifade edilebilir. Dolayısıyla, Karadeniz?de bulunan H2S?in enerji potansiyeli olarak önemi açıktır. Yapılan deneysel çalışmalarda Karadeniz suyunun kompozisyonu laboratuarda sentetik olarak hazırlanmıştır. Çalışmalar, doğrudan hidrojen sülfürlü suyun elektrolizi yerine, bu işlemdeki sorunları en aza indirmek için, dolaylı elektroliz yöntemiyle ve 2 aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem, vanadyumun +4 ve +5 değerlikleri arasında dönüşümlü olarak kullanılmasına dayanır. İlk aşamada V(V)?in indirgenmesi ve hidrojen sülfür içindeki kükürtün çöktürülmesi, ikinci aşamada ise elektroliz ile V(IV)?ün yükseltgenmesi ve hidrojen üretimi başarılmıştır. Deneyler sonucunda birinci aşama için en uygun koşulların 50 oC?de gerçekleştiği ve 90% oranında kükürtün çöktürülebildiği görülmüştür. İkinci aşamada, elektroliz işlemi için en uygun sıcaklığın 40 oC olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan hesaplamalar ile, elde edilen hidrojen enerjisinin 34%?ünün bu döngüsel işlem için harcandığı, geri kalan enerjinin yararlanılabilir enerji olarak değerlendirilebileceği anlaşılmıştır. Ayrıca, laboratuvardaki deneysel bulgulardan yararlanarak ve Chemcad programını kullanarak uygun bir proses geliştirme çalışması da yapılmıştır.