Hidrojen yakıtının temel özellikleri nelerdir?
Hidrojenin en önemli özelliği sıvı ve gaz olarak kullanılabilmesidir. Gaz halindeki hidrojen, aynı hacimdeki havadan yaklaşık 14 kez daha hafiftir. İçten yanmalı motorlarda kullanılmakta olan yakıtlarla karşılaştırıldığında ise, sıvı hidrojenin sıvı hidrokarbon yakıtlara oranla yaklaşık 10 kere daha hafif, gaz halindeki hidrojenin ise metan, doğal gaz vb. gaz halindeki yakıtlardan yine 10 kere daha hafif olduğu görülecektir.
Hidrojenin motorlarda yakıt olarak kullanımında avantaj sağlayacak en önemli özelliklerden biri tutuşma sınırlarının çok geniş yakıt karışım oranlarına uzanmasıdır. Hidrojen, hava içerisinde %4 ile %75 oranları arasında bulunduğunda tutuşabilmektedir. Benzin-hava karışımlarında, hava fazlalık katsayısının 0.3-1.7 değerleri arasında tutuşma sağlanabilmekte iken, hidrojen-hava karışımları için bu sınır 0.14-4.35 değerlerine ulaşmaktadır. Hidrojen-hava karışımları, gaz yakıtlara göre de daha geniş tutuşma sınırlarına sahiptir. Örneğin metan-hava karışımlarının tutuşabilmesi için hava fazlalık katsayısının 0.6-1.9 değerleri arasında bulunması gerekmektedir.
Hidrojenin alt ısıl değeri de öteki mevcut motor yakıtlarından daha yüksektir (hidrojen için 119.93 kj/g, benzin için 43.4 kj/g). Ancak hacimsel olarak ele alındığında hidrojenin alt ısıl değeri diğer yakıtlara göre daha azdır (hidrojen için 8.41 Mj/litre, benzin için 31.8Mj/litre, metanol için 15.9Mj/litre, metan için 20.8 Mj/litre). Hidrojenin adyabatik alev sıcaklığı ise benzinle aynı mertebelerdedir (Hidrojen 2318 K, Benzin 2470K,Metan 2148K).
Kaynak: Yard. Doç Dr. Nafiz Kahramen ve Araş. Gör. Bilge Albayrak’ın “Mühendis ve Makine” (Cilt: 48 ve Sayı: 569) dergisinde yayımlanan “İçten Yanmalı Motorlarda Alternatif Yakıt Olarak Hidrojen Kullanılması” makalesinden derlenmiştir.
