Hidrojenli Araba Nedir? Nasıl Çalışır?

Hidrojenli araç kısaca, hidrojen gazıyla elektrik üreten ve elektrik enerjisiyle motorun çalıştığı bir araç çeşididir. Elektrikli araç çeşitlerinden biri olan hidrojen yakıtlı araçlarda benzin veya dizel yakıtları bulunmaz. Tamamen 

Peki avantajlarıyla ve sürdürülebilirliğe olan katkısıyla hidrojen araba çalışma prensibi nasıldır ve Toyota’nın hidrojen yakıtlı araçları nelerdir sorularını yazımızda cevaplayacağız. 

Hidrojen Yakıtlı Araba Nedir?

Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) olarak adlandırılan hidrojenli arabalar, yakıt hücresinden üretilen elektrikle çalışır. Hidrojen yakıt hücreli bu araçlar, karbon salınımını da en aza araç çeşitlerinden biridir. Çalışma prensibi gereği egzozdan yalnızca su buharı saldığı için çevreye zararlı gaz emisyonu oluşturmaz. 

Özellikle şehir içinde hava kalitesinin korunmasına katkı sağlar ve karbon ayak izinin azaltılmasında da önemli bir rol oynar. Yenilenebilir kaynaklardan elde edilen hidrojen kullanıldığı için çevreye verdiği etki azalır ve sürdürülebilir ulaşım anlayışına katkı sağlar. Kısacası hidrojen motorlu araç, fosil yakıtlı araçların saldığı karbondioksit gibi zararlı gaz ve kirletici partikül salınımı yapmadan motoru çalıştırmaya yöneliktir. 

Hidrojenli Araba Nasıl Çalışır?

Hidrojenli bir aracın içten yanmalı motora sahip olmadığını belirttik. Hidrojen motorlu bir araç, içten yanmalı olmadığı için  yakıtı yakarak enerji üretmez; bunun yerine yakıt hücresinde gerçekleşen kimyasal tepkimeyle elektriği doğrudan üretir ve bu elektrikle motorun çalışmasını sağlar. 

Hidrojen yakıtlı bir aracın çalışma prensibi şu şekildedir:

• Hidrojen, aracın arka bölümünde yer alan yüksek basınçlı tanklarda güvenli şekilde depolanır,
• Araç çalıştırıldığında hidrojen, kontrollü biçimde yakıt hücresine yönlendirilir,
• Yakıt hücresinde bulunan PEM yapı, hidrojeni protonlarına ve elektronlarına ayırır,
• Protonlar membrandan geçerken elektronlar harici bir devre üzerinden ilerler ve bu hareket elektrik enerjisini oluşturur,
• Üretilen elektrik, doğrudan elektrik motoruna iletilerek aracın hareket etmesini sağlar,
• Aynı anda dışarıdan alınan oksijen de yakıt hücresinde protonlarla birleşir,
• Bu birleşme sonucunda ortaya çıkan tek atık madde sudur ve egzozdan buhar şeklinde dışarı atılır,
• Yakıt hücresinden gelen enerji, ihtiyaç hâlinde küçük bir bataryada veya kapasitörde depolanarak sürüş verimliliği artırılır,
• Sonuç olarak elektrik motoru, içten yanmalı motorlara kıyasla sessiz ve titreşimsiz bir sürüş deneyimi sunar.

Hidrojenli Araç ile Elektrikli Araç Arasındaki Fark

Hidrojen ile elektrikli araç arasındaki temel fark, elektrikli aracın enerjisini tamamen şebekeden şarj edilen bataryadan almasıdır. Hidrojen yakıtlı araç ise elektriği araç içindeki hidrojen ve oksijenin tepkimesiyle alır. 

Hidrojenli araçlar kendi elektriğini anlık olarak ürettikleri için uzun şarj sürelerine ihtiyaç duymadan yakıt dolumunu  birkaç dakika içinde tamamlanır. Elektrikli bir araçta ise bataryanın dolması kullanım koşullarına bağlı olarak daha uzun zaman almaktadır. 

Hidrojenli Aracın Avantajları ve Dezavantajları 

Hidrojen motoru başlı başına elektriği araç içinde anlık olarak üretme özelliğine sahip olmasıyla öne çıkar. Bu avantaj, dış şarj ihtiyacını ortadan kaldırarak kullanım sürekliliği sağlar. Hidrojenli arabaların diğer avantajları da şöyledir:

• Egzozdan yalnızca su buharı saldığı için karbon emisyonu oluşturmaz.
• Yakıt dolum süresi, birkaç dakika gibi kısa bir zamanda tamamlanır.
• Elektrik motoruyla çalıştığı için sessiz ve titreşimsiz bir sürüş sunar.
• Uzun menzil imkânına sahip olarak sık şarj veya dolum ihtiyacını azaltır.
• İçten yanmalı motor bulunmadığından mekanik aşınma riski daha düşüktür.

Hidrojen motorlu araçların günümüzde kullanımının yaygınlaşmasını zorlaştıran bazı eksiklikleri de şöyledir:

• Hidrojen dolum istasyonlarının sayısı sınırlıdır.
• Üretim, depolama ve taşıma maliyetleri yüksektir.
• Araç fiyatları elektrikli ve içten yanmalı modellere göre daha maliyetlidir. 
• Hidrojenin yaygın olarak yenilenebilir kaynaklardan üretilmemesi durumu, çevresel avantajı kısmen azaltır.
• Teknik altyapı ve servis ağı henüz yeterince gelişmediği için üretimi de sınırlıdır. 

Peki sınırlı üretime de sahip olsa başlıca hidrojenli araçlar nelerdir? Şimdi sizi Toyota Mirai modeliyle tanıştıracağız.

Toyota’dan Yakıt Tasarruflu Hidrojenli Araçlar 

Hidrojen hücreli araç modelleri üreten Toyota’nın öne çıkan modellerinden biri, Mirai’dir. Toyota Mirai, sıfır emisyonlu elektrikli mobilite alanında güvenli ve konforlu sürüş özelliğiyle beraber artırılmış menzili ve kolay dolum imkânıyla bu araç sınıfında çevreci sürüş deneyimi sağlar.

Hidrojenli araçlar arasında yeni nesil ve ileri seviye yakıt hücresi verimliliği ve seri üretime uygun altyapısıyla diğer modellerden ayrılarak günlük kullanıma  hazır bir sürüş sunar. Ayrıca Mirai, tek depoyla 1003 kilometre yol kat ederek hidrojen araçlar arasında dünya menzil rekoru kırmış, bu başarısıyla sıfır emisyonlu ulaşımın uzun mesafelerde güçlü ve güvenilir bir araç olduğunu kanıtlamıştı. 

Toyota’nın hidrojen araç kapsamındaki Hidrojenli Hilux prototip modeli de karbon nötr toplum hedefine yönelik yenilikçi bir strateji sunuyor. Farklı bölgelerin ve kullanıcıların ihtiyaçlarına göre optimize edilen bu prototip, özellikle ağır hizmet ve uzun menzil gerektiren bölgelere özel geliştirmesiyle öne çıkıyor.

Ayrıca Toyota, bu alanda geliştirdiği hidrojen yakıt hücreli çalışmalarıyla diğer ulaşım araçlarında da çözümler sunuyor. Binek araçlar dışındaki; otobüsler, kamyonlar, tekneler, trenler ve jeneratörler de yakıt hücresi teknolojisiyle bu alandaki hidrojen tabanlı bir ekosistemin kapılarını açıyor. Bu teknolojiye dair detaylı bilgilere Hidrojen Yakıt Hücresi Çözümleri sayfasından ulaşabilirsiniz. 

Yazımızda hidrojen ile çalışan araba özelliklerinden ve Toyota’nın bu alanda öne çıkan modeli Mirai’den bahsettik. Araç dünyasına dair bilgilerinizi geliştirmek için Toyota Türkiye Blog sayfamızı da ziyaret edebilirsiniz.