Doğal hidrojenin potansiyelinin hayata geçirilebilmesi için politika ve düzenleyici çözümler hayati önem taşıyor.
Yeni arama projeleri, doğal hidrojenin yeşil enerji kaynağı olarak potansiyelini anlamamıza yardımcı olacak kritik verileri sağlayacaktır.
Omid Haeri Ardakani, The Conversation
Milyarlarca yıl önce oluşumlarından bu yana, Dünya’nın kıtasal kayaçlarının en eski bölümleri büyük miktarda doğal hidrojen üretmiştir. Bu hidrojenin bir kısmı, yer kabuğunun altında, erişilebilir tuzaklar ve rezervuarlar içinde birikmiş olabilir. Bu birikim, küresel hidrojen ekonomisine yüzlerce yıl boyunca katkı sağlama potansiyeline sahip…
Bu durum, Mali’deki tek bir doğal gaz sahasından neredeyse saf hidrojen üretilmesiyle kanıtlandı ve bu gelişme, Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, Avustralya, Birleşik Krallık ve Avrupa’daki diğer devletlerin dikkatini çekti.
Büyük girişim sermayesi yatırımcıları ve uluslararası doğal kaynak şirketleri de bu alana ilgi gösteriyor. 2023 sonu itibarıyla, dünya genelinde doğal hidrojen arayan 40 şirket bulunuyordu. Bu sayının 2024 itibarıyla neredeyse iki katına çıktığı tahmin ediliyor.
Kaynak olarak hidrojen
Hidrojen kaynakları, yeşil enerji dönüşümüne katkısı konusundaki son ilgi dalgasından önce bile milyarlarca dolarlık bir pazar oluşturuyordu. Doğal hidrojen birikimine yol açan çevresel koşullar ve jeolojik süreçler dünya genelinde görülüyor. Ancak birçok ülkede yatırıma engel olan önemli bir faktör, düzenleyici çerçevedir; çünkü hidrojen daha önce yasal bir kaynak olarak tanımlanmamıştı.
Doğal hidrojen, karbon emisyonunun azaltılmasının zor olduğu ancak küresel ölçekte kritik öneme sahip sektörlerin karbonsuzlaştırılmasında kullanılabilir. Hidrojenin kullanıldığı başlıca sektörler arasında yakıt rafinasyonu (yaklaşık yüzde 44), gıda sürdürülebilirliği için amonyak ve gübre üretimi (yaklaşık yüzde 34) ve çelik üretimi (yaklaşık yüzde 5) yer almaktadır.
Britanya hükümetinin yakın tarihli bir politika bilgilendirme belgesine göre, bu sorunun çözümü için hükümetlerin hidrojeni tanımlanmış doğal kaynaklar listesine dahil etmesi gerekiyor. Gelecekte hidrojenin kullanım alanları arasında uzun mesafe taşımacılık ve madencilik sektörünün karbonsuzlaştırılmasına katkı sağlamak da yer alabilir.
Yüksek karbon ayak izi
Günümüzde kullanılan hidrojenin büyük bölümü fosil yakıtlardan üretiliyor. Bu nedenle, hidrojen üretimi küresel karbondioksit emisyonlarının yaklaşık yüzde 2,5’ine katkıda bulunuyor.
Yenilenebilir elektrik ve karbon yakalama-depolama teknolojileri kullanılarak düşük karbonlu (yeşil) hidrojen üretme çabaları ise hâlâ yüksek maliyetli olmaya devam ediyor. Doğal hidrojenin karbon ayak izi, yeşil hidrojenle karşılaştırılabilir düzeyde ya da ondan daha düşüktür. Büyük olasılıkla bu iki hidrojen türü birbirini tamamlayıcı şekilde kullanılacaktır. Ancak doğal hidrojen henüz kanıtlanmış bir kaynak olmadığı için mevcut tahminler belirsizliğini korumaktadır.
Geliştirilecek stratejiler, hidrojenin hangi kaynaktan elde edilirse edilsin ekonomik olarak uygulanabilir bir kaynak olup olmadığını belirleyebilir. Doğal hidrojen için, hidrojenin doğal birikimini ekonomik olarak karşılanabilir maliyetlerle bulmaya ve çıkarmaya yönelik arama stratejilerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Ayrıca bu süreci desteklemek için, doğal hidrojeni arama veya üretim ruhsatları kapsamına dahil eden teşvik mekanizmalarına da ihtiyaç vardır.
Hidrojen ve helyum
ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumu (U.S. Geological Survey), yakın zamanda yaptığı bir tahminde, küresel hidrojen talebini yaklaşık 200 yıl boyunca karşılayabilecek miktarda erişilebilir doğal hidrojen bulunduğunu belirtti.
Hidrojen, Dünya’nın kabuğunda iki doğal jeolojik süreç yoluyla oluşur: yer altı sularıyla demir açısından zengin mineraller arasındaki kimyasal tepkimeler ve suyun radyolizi… Radyoliz sürecinde, kayalardaki doğal arka plan radyasyonunun etkisiyle su molekülleri parçalanır ve hidrojenle birlikte (Kanada’nın Kritik Mineraller Stratejisi kapsamına dahil ettiği değerli bir element olan) helyum yan ürün olarak açığa çıkar. Kanada’da helyum arayışı 1920’lerde başladı, ancak sistematik ticari helyum aramaları ancak son yıllarda yeniden ivme kazandı. 1980’li yıllara gelindiğindeyse, yer altındaki mikrobiyal yaşam üzerine yapılan araştırmaların bir parçası olarak Kanada, Finlandiya ve Afrika’nın bazı bölgelerinde doğal hidrojenle ilgili sistematik çalışmalar başlatıldı.
Yeniden canlanan ilgi
Günümüzde hidrojenle ilgili küresel ilginin yeniden canlanmasına sıra dışı bir tesadüf neden oldu. Mali’de küçük bir doğal hidrojen gaz sahasının tesadüfen keşfi, eski Sovyetler Birliği’ne ait kapsamlı tarihsel verilerin yayımlanmasıyla aynı döneme denk geldi. Bu gelişmeler, hidrojenin temiz bir enerji kaynağı olarak taşıdığı büyük potansiyele dikkat çekti. Avustralya, Fransa ve Amerika Birleşik Devletleri, doğal hidrojenin tarihsel kayıtlarını yeniden incelemeye başlayan ilk ülkeler arasında yer aldı.
Doğal hidrojen ve helyum sistemleri, kaynak kaya, göç yolu ve bir rezervuarda birikme gibi unsurlar gerektirdiğinden, petrol sistemlerine benzerlik gösterir. Doğal hidrojen kuyuları için gerekli altyapı da hidrokarbon kuyularına benzer şekilde tasarlanabilir; ancak kuyu tamamlama ve sondaj yöntemlerinde bazı farklılıklar olacak ve uyarlamalar gerekecektir.
Aynı miktarda enerjiyi üretmek açısından bakıldığında, doğal hidrojen üretim projeleri, yeşil hidrojen üretim tesislerine kıyasla çok daha az alan kaplar. Yeşil hidrojen için güneş veya rüzgâr çiftlikleri ile elektrolizörler gerekirken, doğal hidrojen projeleri bu tür geniş ölçekli altyapılara ihtiyaç duymaz.
Benzer şekilde, doğal hidrojen projeleri, dünyanın birçok bölgesinde kıt olan yüzey suyu kaynaklarını kullanmak zorunda da değildir. Bu da onları, suya bağımlı yeşil hidrojen üretim yöntemlerine göre önemli bir avantajla öne çıkarır.
Gelecekteki politikalar
Bazı ülkelerde hidrojen arama faaliyetlerini düzenleyen özel politikalar bulunmamaktadır. Bazılarında ise düzenlemeler, mevcut madencilik veya hidrokarbon yasaları kapsamına girmektedir.
Ancak doğal hidrojen potansiyelinin yüksek olduğu ABD, Kanada, Hindistan ile Afrika ve Avrupa’nın bazı bölgelerinde net düzenlemelerin olmaması, arama faaliyetleri önünde önemli bir engel teşkil etmektedir.
Düzenlemelerin olmaması, arama faaliyetlerini ve arazi edinimini yavaşlatmakta, altyapı geliştirme için gereken kararların alınmasını engellemektedir. Daha da önemlisi, bu durum, bu tür projelerin başarısı için hayati öneme sahip olan toplumsal kabulü sağlamak adına yapılması gereken topluluk istişarelerinin gerçekleştirilememesi anlamına gelmektedir.
Güney Avustralya’daki bir proje, mevzuatın neler başarabileceğine iyi bir örnek sunuyor. Doğal hidrojenin aranması ve çıkarılmasına yönelik düzenlemeler yürürlüğe girdikten sonra, hükümet doğal hidrojen arama faaliyetleriyle ilgilenen şirketlerden onlarca başvuru aldı.
Keşif yapma isteği açıkça mevcut; ancak bu potansiyelin hayata geçirilebilmesi için politika ve düzenleyici çözümler gereklidir. Yeni arama projeleri, doğal hidrojenin yeşil enerji kaynağı olarak potansiyelini anlamamıza yardımcı olacak kritik verileri sağlayacaktır.