Yoğuşmalı kazanlarda, hidrojen takviyeli doğalgaz kullanımının verimlilik, performans ve güvenliğe olan etkilerinin deneysel olarak incelenmesi

Gaz sektörünün karbondan arındırılması için en umut verici alternatif yakıtlar biyogaz ve hidrojendir. Fosil yakıtları karbon içermeyen yakıtlarla değiştirmek, nihai karbon nötrlüğü hedefine ulaşmak için önemli bir adımdır. Doğrudan mevcut doğal gaz enerji sistemlerinden saf hidrojene geçmek yerine, doğal gaza kademeli olarak hidrojen takviye edilmesi, sorunsuz bir geçiş sağlayabilir. Birçok ülkede tartışma ve kısmi uygulama aşamasında olan doğal gaz sistemlerine belli oranlarda hidrojen ilave edilmesi konusu, Türkiye doğalgaz sektörü tarafından yoğun bir şekilde takip edilmektedir. 157 bin kilometrelik şebeke uzunluğu ve Avrupa'nın en büyük altıncı gaz dağıtım şebekesine sahip Türkiye genç, modern dağıtım şebekesi ve düşük kayıp oranları ile hidrojen ekonomisine geçişin en kolay sağlanabileceği ülkelerden biri olacaktır. Bu tez çalışmasında, ülkemizde ev ve ticari binaların ısıtılmasında kullanılan yoğuşmalı kazanlarda, belli yüzde oranlarında hidrojen takviyeli doğalgaz kullanımının etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Tez kapsamında, günümüzde geçerli olan Avrupa Normlarına uygun şekilde tasarlanmış ve üretilmiş duvar tipi yoğuşmalı kombinin sahada doğalgaz yerine %20 hidrojen takviyeli doğalgaz ile kullanılmasının olası etkilerinin hem teorik hem de deneysel olarak incelendi. Teorik inceleme kapsamında, şebeke gazına belirli oranlarda hidrojen ilavesinin yakıt olarak kullanılan gazın fiziksel özelliklerine olası etkileri değerlendirildi. Ayrıca hidrojen takviyeli yakıt kullanımının ürünün performans ve güvenliğini etkileyebilecek olan sitokiyometri, alev hızı ve baca gazı emisyonlarında yaratacağı olası etkiler incelendi. Teorik incelemenin akabinde deneysel çalışmaya hazırlık kapsamında test edilecek ürün ve test düzeneği tanıtıldı, yapılan hata modu ve etki analizi sonucunda planlanan testlerin amaç ve koşulları açıklandı. Tezin konusuna uygun olarak planlanan testler yapıldı. Bu test sonuçları, şebeke hazına hidrojen takviyesinin ürün performansına, ürünün devreye alınmasına, ürün ve kullanıcı güvenliğine diğer bazı hususlara olası etkileri göz önüne serecek şekilde yorumlandı. Sonuç olarak, günümüzde geçerli olan standart ve regülasyonlara uygun olarak ve sahada doğalgaz ile çalışmak üzere tasarlanan ve üretilen duvar tipi kombilerin, sahada saf doğalgaz yerine %20 hidrojen takviyeli bir karışım gazıyla çalışmasının ürün performansına olan olumsuz etkilerinin göz ardı edilebilecek kadar az olduğu ve ayrıca bu durumun ürün ve kullanıcı güvenliğini de tehlikeye sokacak bir etkisi bulunmadığı tespit edildi.