Geçtiğimiz yılın başında Fransız raylı taşıma araçları üreticisi Alstom, dünyanın tümüyle hidrojen yakıt piliyle çalışan, sıfır karbonlu ilk trenini tanıttı. Bu dahice tasarlanmış araç, çatısına yerleştirilmiş hidrojen yakıt hücrelerinin ürettiği elektrikle bir cer (traksiyon) motorunu çalıştırıyor, motor da tekerlekleri döndürerek treni hareket ettiriyor. Hidrojen tankları, trenin bir depoyla yaklaşık 1.000 kilometre yol almasına izin veriyor.
Sir William Robert Grove, hidrojenle oksijen arasındaki elektrokimyasal tepkimeden elektrik üretme ilkesini geliştirdiğinde yıllardan 1839’du. Ancak son yıllara kadar maliyetinin yüksekliği ve veriminin düşüklüğü, hidrojenin yeni Coradia iLint hidrojenli tren gibi toplu taşıma araçlarında mantıklı bir enerji kaynağı olarak kullanılmasını engelledi.
Şimdi Almanya’nın Aşağı Saksonya yöresinde hizmet sunan iLint, dizeli bıraktı ve onun yerine vagonları fosil yakıtlı alternatiflerle aynı, yani saatte 140 km’ye varan hızlarda taşımak için hidrojen kullanıyor. Şu anda hidrojen hücreleri bir mobil istasyonla şarj ediliyor ama sabit dolum sitesinin 2021’e kadar hizmete girmesi bekleniyor. Bu çevreci enerji üretim yöntemi Almanya’da trenlerin geleceğini belirleyebilir. Alstom, 2021’e kadar Aşağı Saksonya eyaletinde 14 “hydrail”in daha hizmete girmesini teklif etti.
Hidrojen Pilinin İçinde
Hidrojen yakıt hücresinden enerji elde etme süreci nispeten basit. Sıkıştırılmış hidrojen gazı, yakıt hücresine girerek anot elektrotla karşılaşıyor. Anot, hidrojenin eksi yüklü elektronlarını ayırıp geride yalnızca artı yüklü hidrojen iyonlarını (yani protonları) bırakıyor. Ardından elektronlar bir devreden akarak güç (ve ısı) için kullanılan elektrik akımını meydana getiriyor.
Hidrojen iyonları elektrolit membranından geçerek katot tarafına gidiyor. Bu membran yalnızca belli türdeki iyonları geçiriyor. Bu aşamada yakıt hücresine oksijen veriliyor ve oksijen, devreden gelen elektronlarla ve hidrojen iyonlarıyla birleşerek su oluşturuyor. Su da egzozdan dışarı atılıyor.