Yeşil Hidrojen Ekosistemine Doğru
Fas ve Mısır için Politika Öncelikleri ve Uygulama Stratejileri

Bölüm-4

RES4Africa Vakfı: Dario Garofalo, Paolo Cutrone, Cristiana Lisi AFRY Yönetim Danışmanlığı: Gaia Stigliani, Fabio Giovanni Parisi CESI: Bruno Cova, Silvia Corigliano, Luca Migliorini
Grupo Mercados Energéticos Consultores (GME): Laura Souilla, Francisco Baqueriza, Erick Amkoa
Prysmian Group: İlhan Öztürk, Xavier Vallez
RINA: Laura Severino, Manuela Gussoni, Filippo Cirilli

Aşağıdaki  Rapor orjinal İngilizce versiyonundan  alınarak   Sabri Günaydın ve İlhan Öztürk  tarafından yapay zeka çeviri yazılımları kullanarak Türkçe'ye çeviri yapılmış , kontrol edilerek düzenlenmiştir.Rapor bölümler halinde yayınlanacaktır.

Kaynak: https://res4africa.org/publication/towards-a-green-hydrogen-ecosystem/

 Bu yayın tüm hakları saklı olmak üzere telif hakkıyla korunmaktadır. 

Türkçe çeviride  göreceğiniz olası hataları " iletisim@etp.com.tr "  adresine e-posta göndermenizi rica ederiz. 

Bu raporun ETP Portalımızda yayını ile ilgili bize izin veren RES4 Afrika Vakfı Genel Sekreteri Mr. Roberto Vigotti ile  destek ve kılavuz olan  RES4 Afrika Vakfı İcra Komitesi Üyesi , Prysmian Grubu CCO Export, Güney Avrupa Bölgesi ve Yeni Pazarlar Başkan Yardımcısı  Sn. İlhan Öztürk  teşekkür ederiz. 




2.5.    Yerel Tüketim ve İhracatta Fırsatlar ve Zorluklar

Uluslararası talep - İhracat Pazarı

Hidrojen Konseyi'ne göre, 2030 yılına kadar 140 Mt/yıl ve 2050 yılına kadar 660 Mt/yıl talep beklenmekte olup, en çok tüketecek sektörler ağır taşımacılık, sanayi, elektrik üretimi ve binalar ve sanayi için ısıdır.<sup>21

21</sup> Hidrojen Konseyi. 2022. Net sıfır için hidrojen

Kaynak: Net sıfır için hidrojen (2021)

Hidrojen üretimi için en iyi yerler ile talep merkezleri arasında bir uçurum vardır. Hidrojen dünyanın hemen her yerinde üretilebilir, ancak rekabet gücü bölgeden bölgeye önemli farklılıklar göstermektedir. Kuzey Afrika, üretiminin rekabetçiliğinin yanı sıra talep merkezlerine göre stratejik konumuna bağlı olarak önemli bir ihracat potansiyeli sunmaktadır.

Şekil 16: Kuzey Afrika ihracat potansiyeli 2030

Kaynak: IEA veri tabanına (2023) dayalı GME açıklaması.
Potansiyel, ön fizibilite aşamasındaki projelere dayanmaktadır

 

Şunu da belirtmek gerekir ki, 2030 yılı ihtiyaçlarını karşılamak üzere ilan edilen projelerin sadece küçük bir kısmı sözleşmeye bağlanmıştır; bu da sektörün henüz başlangıç aşamasında olduğunu göstermektedir.

Şekil 17: İthalatçı ülke/bölgeye göre anlaşması olan veya hedeflenen projelerin ihracat hacimleri, 2030


Kaynak: IEA Küresel Hidrojen İncelemesi
(2022)

 

Hidrojen ithal eden bölgeler grubu, ihraç eden bölgelerden çok daha küçüktür ve başta Almanya, Güney Kore ve Japonya olmak üzere çoğunlukla Avrupa ve Asya'da yoğunlaşmıştır. ABD ve Çin'in kendi kendine tedarikçi olduğu görülmektedir.

Hidrojen Konseyi tarafından belirlenen 2050 yılına kadar 660 Mt/yıllık talebin %75'i Çin, Japonya, Güney Kore, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'daki pazarlar içindir. Çin, dünyadaki en büyük hidrojen tüketicisidir ve 2050 yılına kadar yaklaşık 200 Mt/yıllık bir talebe sahip olması beklenmektedir, ancak ülkenin  düşük emisyonlu hidrojen üretiminde kendi kendine yeterli olmayı beklediği açıklığa kavuşturulmalıdır.

Benzer şekilde Kuzey Amerika (Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada) büyük tüketicilerdir, ancak kendi kendilerine de yeterli olabilirler. Japonya, Güney Kore ve Avrupa, tüketmeyi planladıkları tüm hidrojeni üretmek için yeterli alana veya gerekli kaynaklara sahip olmadıklarından dezavantajlı durumdadır.

Bu bağlamda, yenilenebilir enerji kaynaklarının yüksek üretilebilirliği ve Fas ile Mısır'ın coğrafi konumu, bu iki ülkeyi potansiyel olarak üçüncü ülkelere, özellikle de AB bağlamında enerji ihracatçısı haline getirebilir. YEK enerji santrallerinin konumuna ve elektrik ve doğal gaz şebekesinin durumuna göre üç ana olasılık uygulanabilir: 1) Fas veya Mısır'da üretilen hidrojenin özel boru hatlarıyla ihraç edilmesi veya 2) Kuzey Afrika'daki YEK üretiminin elektrik kablolarıyla birbirine bağlanması, böylece AB'de nihai kullanıcılara yakın bir yerde hidrojen üretilmesi veya 3) muhtemelen sıvı türevlere (örneğin amonyak, sıvı hidrojen organik taşıyıcı, metanol) dönüştürüldükten sonra hidrojenin sevk edilmesi. Bu çözümler altyapılar ve etkili özel-kamu ortaklıkları açısından çok önemli harcamalar gerektirdiğinden, değerlendirmeleri sadece LCOH'a dayalı değil sistemik olabilir. Özellikle, çözüm 2 ile ilgili olarak, elektriğin eninde sonunda hidrojene dönüştürülebileceği veya başka kullanımlara yönlendirilebileceği için çok daha yüksek bir esneklikten faydalandığını dikkate almak önemlidir.

Bu bağlamda, REPower AB'nin 2030 hedeflerinin - üçüncü ülkelerden ithal edilen 10 Mt yeşil hidrojen - AB topraklarında üretilen miktarı aştığını belirtmek gerekir. Bu bağlamda, REPower AB'nin 2030 hedeflerinin - üçüncü ülkelerden ithal edilen 10 Mt yeşil hidrojen - AB topraklarında üretilen miktarı aştığını belirtmek gerekir. Bu, Güney Amerika ve Asya pazarlarından gelen rekabeti geride bırakarak rekabetçi fiyatlarla GH2 sağlamak için coğrafi yakınlıklarından ve "RES" potansiyellerinden yararlanabilecek olan Kuzey Afrika için cazip bir pazar olabilir.

Üçüncü ülkelerde üretilen hidrojenin bile, üretilen hidrojenin yenilenebilir olarak değerlendirilmesine ilişkin kriterleri açıklayan 2023/1184 sayılı Avrupa Komisyonu Yetkilendirilmiş Yönetmeliğinde belirtilen gerekliliklere uygun olması gerektiğini vurgulamak önemlidir. Bu nedenle, üçüncü ülkelerin AB'ye GH2ihraç edebilmeleri için bu gerekliliklere uymaları gerekmektedir. Çoğu durumda, bu kurallar aşağıdakilere dayanmaktadır:

»  Hidrojen üretimi, 31 Aralık 2029 tarihine kadar RES tesisi tarafından üretilen yenilenebilir enerji ile aynı takvim ayında gerçekleşmelidir.
» 1 Ocak 2030'dan itibaren hidrojen, RES tesisinin üretimiyle aynı saatte üretilmelidir.

» Elektrolizör ve YEK tesisi aynı teklif bölgesinde veya yenilenebilir varlık, elektrik fiyatının elektrolizörün teklif bölgesine eşit veya daha yüksek olduğu bir teklif bölgesinde bulunuyorsa veya YEK tesisi elektrolizörün teklif bölgesine bağlı bir offshore teklif bölgesinde bulunuyorsa, birbirine bağlı teklif bölgelerinde olmalıdır.

Bazı durumlarda, farklı kriterler uygulanabilir ve daha gevşek gerekliliklere sahip geçiş dönemlerinin varlığı, bir GH2 piyasasının gelişimini hızlandırmayı amaçlamaktadır.


İhracat pazarı odaklı kalkınma için kilit faktörler

Kendilerini hidrojen türevleri ihracatçısı olarak konumlandıran ülkeler, ithalatçı bölgelere kıyasla çok farklı özelliklere sahiptir. Bir yandan, GH2üretmek için bol miktarda enerji kaynağına ve uygun araziye sahip olmaları, net ihracatçı olmalarını sağlamaktadır. Öte yandan, bu ülkelerin çoğu için GH2'nin kendi emisyonlarını azaltmaya katkısı, doğrudan elektrifikasyon ve enerji verimliliğindeki iyileştirmeler gibi diğer eylemlere kıyasla daha az önemlidir. Bu nedenle, iç tüketim için hidrojen üretimi ile ihracat için üretim arasında ayrım yapmak önemlidir.

Yalnızca ihracata odaklanılsa bile, ülkenin üretim matrisi çok önemli bir rol oynamaktadır. Hidrojeni fosfatlı gübre üretmek için kullanan Fas'taki Office Chérifien des Phosphates (OCP) gibi şu anda hidrojeni hammadde olarak üreten ve tüketen endüstriyel segmentlere sahip ülkeler, iç tüketim için daha küçük ölçekli projelerle başlayarak hidrojen ihracat yollarının geliştirilmesini teşvik edebilir. Bu gelişme, teknolojik olgunluğa ve pazar penetrasyonuna yol açabilir.

Hidrojen yolunun geliştirilmesi çok büyük yatırımlar gerektirmektedir. Sermaye maliyetinde, esas olarak her ülkenin riski ve iş ortamıyla ilişkili olarak farklılaşma olması muhtemel olduğundan, diğer ilgili faktörler önemli bir önem kazanmaktadır:

•    Enerji politikası ve uygulama için önceliklendirme
•    Açık ve istikrarlı bir düzenleyici çerçevenin varlığı
•    İhracatçı ve ithalatçı ülkeler arasında veya özel müşteriler ile ihracatçı ülkeler arasında çerçeve anlaşmalar
•    Küresel bir pazar yaratmak
•    İthalatçı tarafından kabul edilen tek kökenli sertifikalar sisteminin doğru tanımı
•    Pilot projelerin zorlukları ve uygunluğu
•    Öğrenme eğrisini kolaylaştırmak için pilot veya demonstrasyon deneyimlerinden yararlanabilecek talep merkezlerinin varlığı
•    Proje geliştirme için konsorsiyumlar ve birlikler
•    İhracat projeleriyle ilgili özellikler
•    Bölgesel entegrasyon ve ilgili altyapı (limanlar, yollar, enerji hatları, gaz boru hatları) ve yerel teknolojik gelişim deneyimi
•    Nitelikli işgücü
 

Kaynak: GME açıklaması
(2023)

Bireysel kilit faktörler aşağıda açıklanmaktadır:

•    İhracat merkezlerinin belirlenmesi: Proje konumu, bir hidrojen ihracat projesinin başarısı için esastır. Arazi ve suyun mevcudiyeti ve büyük endüstriyel müşterilerin varlığı gibi faktörler, hidrojen ihracatının liman bölgelerinde konumlandırılmasını haklı çıkarmaktadır. Uluslararası hidrojen tedarik zincirlerinin oluşturulması, limanları değer zincirinde önemli düğüm noktaları haline getirmektedir.

•    Konsorsiyumlar ve birlikler: Küresel olarak, büyük ölçekli ihracat projeleri, tüm değer zinciri boyunca (üretim, depolama, nakliye, nihai kullanım) uzmanlıklarıyla katkıda bulunan önemli özel şirketlerden oluşan bir konsorsiyumun yanı sıra, öncelikle gelişimin ilk aşamalarında finansman sağlayan devlet kurumlarını da içermektedir. Büyük şirketlerin iklim değişikliğini ele alan ve katıldıkları süreçler için sera gazı azaltma hedefleri belirleyen stratejik sürdürülebilirlik planları vardır. Hidrojen, karbonsuzlaştırılması zor olan emisyon yoğun endüstrilerde giderek daha önemli hale gelmektedir.

•    Küresel bir pazarın oluşturulması: Hidrojen ve türevlerinin ticareti için uluslararası bir pazarın olmaması, proje finansmanının önünde önemli bir engeldir. İthalatçı ülkelerin hükümetleri, Almanya'nın H2 Global programı gibi piyasanın oluşturulmasına yardımcı olacak girişimlerde bulunmaktadır. Ayrıca, son iki yılda, özellikle hidrojen tüketiminde yer alan büyük şirketler arasında anlaşmalar imzalanmıştır.

•    Nihai taşıyıcının seçimi bu projeler için kilit unsurlardan biridir (ilerleyen bölümlerde tartışılacağı üzere). Şu anda amonyak en uygun maliyetli taşıyıcıdır ve bu da projelerin yüzde 60'ının taşıyıcı olarak amonyağı seçtiğini göstermektedir. Metanol ve sentetik yakıtlar gibi diğer enerji taşıyıcıları ihracat projelerinin bir parçasıdır, ancak üretimleri henüz pratik kullanım için geliştirilmemiştir. Bununla birlikte, bu taşıyıcıların varış limanında taşınması ve teslim alınması için gerekli altyapının halihazırda geliştirilmiş olduğunu belirtmek   önemlidir.  Üretim ve ilgili maliyetler çözüldüğünde, bu taşıyıcılar rekabetçi hale gelecektir.
 

2.6.    Boru Hatlarından Limanlara: taşımacılık bilmecesi

Hidrojen taşımacılığı - genel bakış

Hidrojen üretimi ve tüketimi geleneksel olarak eş konumludur; hidrojen çoğunlukla rafinaj ve kimya sektörlerinde kullanılır ve doğal gaz ve kömür gibi fosil yakıtlardan üretilir. Yenilenebilir elektrikten üretilen GH2'ye geçiş ve bunun daha geniş bir sektör yelpazesinde benimsenmesi, yeni iş modellerinin ve dağıtım çözümlerinin önünü açabilir. Gelecekteki hidrojen talebinin dörtte birine kadarı uluslararası ticaret yoluyla karşılanabilir ²² ve uluslararası ticaret hacimlerinin 2030'a kadar kademeli olarak artması ve talep hızlandıkça 2035'ten sonra hızlanması öngörülmektedir.

²² IRENA. 2022. 1,5°C iklim hedefine ulaşmak için küresel hidrojen ticareti: Bölüm I - 2050 için ticaret görünümü ve izlenecek yol

Hidrojen, sıvı hidrojen, amonyak veya sıvı organik taşıyıcı olarak boru hatları veya gemiler yoluyla uluslararası ticarete konu olabilir. Farklı sınır ötesi rotaların farklı taşıma yollarıyla eşleştirilmesi gerekecektir ve altyapı mevcudiyetine, yerel endüstriyel ekosisteme ve her bir yerdeki yatırım zamanlamasına bağlı olarak bir çözüm karışımının gerekli olması muhtemeldir.

Hidrojen taşıma yolları  

Doğal gaza benzer şekilde, hidrojen de boru hattı ile taşınabilir: bugüne kadar, çoğunlukla Kuzey Avrupa ve ABD'deki endüstriyel gaz şirketleri tarafından işletilen yaklaşık 5.000 km hidrojen boru hattı mevcuttur. Hidrojen boru hatları ya mevcut doğal gaz altyapısı yeniden kullanılarak ya da yeni ve özel borular döşenerek kullanılabilir hale getirilebilir. İlk seçeneğin kısa vadede cazip hale gelmesi muhtemeldir: mevcut donanımın dönüştürülmesinden kaynaklanan sınırlı sermaye yatırımları ve yeni borular için uzun izin prosedürlerinden kaçınılması, GH2'nin uzaktaki alıcılara teslim edilmesini sağlayarak ekosistemin ivme kazanmasına olanak tanıyabilir. Yine de hidrojen iletimi için özel bir yüksek basınçlı altyapı işletmenin zorlukları vardır. Hidrojenin doğal gazın yaklaşık üçte biri olan düşük enerji hacimsel yoğunluğu göz önüne alındığında, boru hatları çok daha yüksek sızıntı oranlarına maruz kalabilir ve çok daha katı depolama gereklilikleri gerektirebilir. Bununla birlikte, boru hattı ve sıkıştırma sistemlerine yapılacak yatırımlarla teknik zorlukların üstesinden gelinebilir.

Nakliye, hidrojenin uluslararası ticareti için bir başka seçeneği temsil etmektedir. Düşük yoğunluğu nedeniyle, hidrojen sevk edilmeden önce ya sıvı forma ya da daha kolay sıvılaştırılabilen, taşınabilen ve depolanabilen farklı kimyasal bileşiklere dönüştürülmelidir. Bunlar arasında amonyak ve Sıvı Organik Hidrojen Taşıyıcıları (LOHC'ler) şu anda araştırılan ana seçeneklerdir.

Sevk edildiğinde, yeşil hidrojenin değer zinciri genellikle şu adımları içerir: elektroliz yoluyla üretim, seçilen yola göre dönüştürme, özel tankerlerle taşıma, molekülün gaz hidrojene yeniden dönüştürülmesi ve son kullanıcıya teslimat. Hidrojenin sıvı hidrojene, amonyağa veya LOHC'lere dönüştürülmesi ve ardından yeniden dönüştürülmesi için farklı teknolojik süreçler benimsenmektedir:

•    Sıvı hidrojen: - 253°C sıcaklıkta ortam basıncında gerçekleştirilen sıvılaştırma işleminden sonra, sıvı hidrojen kriyojenik tanklarda depolanabilir ve doğrudan belirli uygulamalarda kullanılmadan veya yeniden gazlaştırılmadan önce uluslararası olarak taşınabilir. Sıvılaştırma işleminin ticari olarak hazır olması ve ölçeklenebilirliği alımın önündeki ana engel olmaya devam etmektedir: ortalama bir tesisin bugünkü LNG tesislerine benzer bir boyuta ulaşması ve küresel ticaret için tam ölçek ekonomisine ulaşması için 220'den fazla kat büyümesi gerekecektir.

•    Amonyak: Hidrojen Haber-Bosch süreci ile amonyağa dönüştürülebilir ve daha sonra sıvı halde uluslararası sevkiyatı yapılabilir (soğutma sıcaklığı gerekli <-33
°C). Amonyak hem bir hidrojen taşıyıcısı olabilir hem de farklı uygulamalar için doğrudan bir hammadde veya yakıt olarak kullanılabilir (bugüne kadar amonyak doğrudan gübre endüstrisinde kullanılırken, yakıt olarak uygulamalar daha düşük bir teknolojik hazırlık seviyesi gösterir ve bileşiğin toksisitesi nedeniyle engellenebilir). Hidrojene yeniden dönüştürme (kraking olarak adlandırılır), hidrojenin içerdiği enerjinin yüzde 13-34’üne  ²³ eşdeğer bir miktar tüketebilir ve şu anda yeşil amonyak değer zincirinin ticari olarak en az hazır olan kısmıdır.
²³ IRENA. 2022. 1,5°C iklim hedefine ulaşmak için küresel hidrojen ticareti: Bölüm II - Hidrojen taşıyıcılarının teknoloji incelemesi

•    Sıvı organik hidrojen taşıyıcıları: LOHC sınıfı, aralarında en yaygın olanları toluen, benziltoluen ve dibenziltoluen olan bir dizi organik bileşiği kapsar. Söz konusu organik bileşik ilk olarak hidrojenin taşıyıcı moleküle bağlandığı bir hidrojenasyon sürecini takip eder ve hedefe ulaştıktan sonra ters hidrojen giderme işlemi gerçekleştirilerek hidrojen son kullanıcı için tekrar kullanılabilir hale getirilir. Seçilen organik bileşiklerin kullanımı ve depolanması genellikle güvenli olsa da, tüm LOHC değer zincirinin ölçeklendirilmesi, özellikle dehidrojenasyon süreci için, alımın önündeki ana engel olmaya devam etmektedir.

Hidrojen taşıma maliyetleri  

Her bir çözümün maliyet etkinliği, esas olarak hidrojenin taşınması gereken mesafeye göre belirlenir. Mevcut olduğunda, boru hatları kısa mesafeleri (örneğin 3.000 km ila 5.000 km'nin altında) kapsamak için daha uygun maliyetli olabilirken, amonyak hidrojeni uzun mesafelere taşımak için en uygun maliyetli çözüm olabilir.

Teorik boru hattı maliyetleri, boru konumuna (karada veya açık denizde), yeniden kullanımın uygunluğuna ve borularda ve sıkıştırma sisteminde gerekli müdahalelere bağlı olarak 1'000 km başına 0,11 EUR/kgH2 ile 0,32 EUR/kgH2 arasında değişmektedir.
Öte yandan nakliye maliyetleri, ihracatçı ülke tarafından uygulanan dönüştürme işlemi ve ithalatçı tarafından gerçekleştirilen müteakip yeniden dönüştürme işlemi için gereken enerji göz önüne alındığında, tipik olarak enerji maliyetlerine ek bir bağımlılığı muhafaza etmektedir. Genel ekonominin işlemesi için, ihracatçıların ithalatçılardan daha düşük enerji maliyetlerine sahip olması gerekir ki bu da ilk etapta yeşil hidrojen üretimini teşvik etmektedir.<sup>24

24</sup> Burada bahsedilen nakliye maliyetleri AFRY Management Consulting tarafından ihracatçılar için 20 EUR/MWh ve ithalatçılar için 40 EUR/MWh'e eşit bir Seviyelendirilmiş Elektrik Maliyeti (LCOE) varsayımıyla tahmin edilmiştir.

Amonyak, özellikle kısa vadede hidrojen sevkiyatı için uygun maliyetli bir çözüm olarak ortaya çıkabilir. Hâlihazırda küresel ölçekte üretilen ve ticareti yapılan amonyak, ana hidrojen taşıyıcısı olmak için limanlara yakın kapsamlı bir elleçleme tesisi altyapısından yararlanabilir. GH2 üretim maliyetleri hariç tutulduğunda, GH2'yi amonyağa dönüştürmek ve 10.000 km boyunca nakletmek 0,9 EUR/kgH2 ila 1,7 EUR/kgH2 arasında bir maliyete mal olabilir: nispeten daha düşük maliyetler, nakliyesi için mevcut tankerler ve uzun süredir devam eden endüstri deneyimi, amonyağa diğer hidrojen taşıyıcıları karşısında rekabet avantajı sağlayabilir. İthalatçılar, teslim edilen yeşil amonyağı olduğu gibi doğrudan kullanmayı seçebilir, muhtemelen mevcut son kullanımları karbonsuzlaştırabilir veya molekülleri hidrojene yeniden dönüştürebilir. Amonyağı tekrar hidrojene dönüştürme süreci şu anda düşük bir teknolojik hazırlık göstermektedir ve bu nedenle amonyağın hidrojen nakliyesinde pazar standardı haline gelmesinin önündeki ana engeldir. Birçoğu Kuzey Avrupa'da olmak üzere, uluslararası hidrojen ticaretini mümkün kılacak büyük ölçekli parçalama üniteleri geliştirmek için çeşitli projeler devam ederken, amonyağın hidrojene yeniden dönüştürülmesi 2030 yılına kadar 1.0 EUR/kgH2 ila 1.7EUR/kgH2'ye mal olabilir ve bu da temelde tüm nakliye segmentinin maliyetini iki katına çıkarır. Bu nedenle, diğer hidrojen türevleri de şu anda endüstri tarafından araştırılmaktadır.

Bugün itibariyle, sıvı hidrojen ve LOHC'ler daha yüksek taşıma maliyetleri sergilemektedir; bu maliyetlerin - 10.000 km'lik bir mesafeyi aşan bir ticaret için - birincisi için 5,2 - 4,3 EUR/kgH2 ve ikincisi için yaklaşık 3,8 - 2,7 EUR/kgH2 arasında değişmesi beklenmektedir. Yine de bu taşıyıcılar belirli piyasa uygulamalarında rol oynayabilir.

Sıvı hidrojen, hidrojenin farklı bileşiklere dönüşmesini önleyerek son ürünün yüksek saflığını koruyacak uygun bir alternatif oluşturabilir. Bugün itibariyle, hidrojenin sıvılaştırılması önemli bir maliyet faktörüdür: birkaç küçük ölçekli tesis mevcut olsa da, sıvılaştırma, özellikle bir GH2 ekosisteminin alımını desteklemek için gereken büyük ölçeklerde yapıldığında maliyetli bir süreçtir. Bir diğer önemli maliyet faktörü de molekülü sıvı halde tutmak için gereken aşırı soğuk sıcaklıklardır. Büyük oyuncuların ilgisine rağmen, sıvı hidrojen taşımacılığına adanmış tankerler hala tanıtım aşamasındadır ve yaygın bir pazar ticarileştirmesinden uzaktır.

Son olarak, LOHC'ler bir başka potansiyel hidrojen taşıyıcısı olarak sunulmaktadır. Amonyağa benzer şekilde, organik taşıyıcılar da günümüzde ağırlıklı olarak kimya sektöründe üretilmekte ve ticareti yapılmaktadır. LOHC'ler mevcut altyapı kullanılarak kolayca taşınabilir ve işlenmeleri kolay ve güvenli olduğu için tipik olarak ortam sıcaklığında depolanabilir. Aslında, LOHC değer zinciri boyunca başlıca maliyet etkenleri dönüştürme ve yeniden dönüştürme adımlarında yatmaktadır. Maliyetlerin büyüklüğü organik taşıyıcılar arasında farklılık gösterse de, sürecin ölçeğini ve verimliliğini artırma ihtiyacı göz önüne alındığında, dehidrojenasyon tipik olarak ana maliyet faktörü olarak ortaya çıkmaktadır.

Şekil 19: Taşıyıcı değer zincirleri boyunca ortalama maliyet etkisi ve pazar olgunluğu


Kaynak: Afry detaylandırma (2023)

Genel olarak, sektör genelinde, özellikle mümkün olan yerlerde boru hatlarının uygunluğuna ve uzun mesafeli ticaretler için gemiciliğin kullanımına işaret eden ve öncelikle mevcut son kullanımlarını karbondan arındırmak için amonyağı tercih eden temel eğilimler ortaya çıkmaktadır. Yine de, hidrojen taşımacılığı bilmecesini çözmek için herkese uyan tek bir çözüme nihai olarak ulaşılamayabilir ve en uygun taşıma aracı yalnızca maliyetlere bakılarak değil, komşu altyapı ve yerel endüstriyel ekosistemler de dikkate alınarak seçilebilir.
Mevcut hidrojen talebi 100 Mt'a yakındır ve hidrojen öncelikle rafineriler ve kimyasal prosesler gibi endüstriyel sektörlerde kullanılmaktadır. Kimya tesislerinde hidrojen amonyak, metanol ve gübre üretiminde hammadde olarak kullanılmakta ve aynı zamanda çelik dâhil olmak üzere çeşitli endüstriyel üretimler için bir endüstriyel ısı kaynağıdır. Mevcut hidrojen üretiminin neredeyse yüzde 99'u fosil yakıtlardan elde edildiğinden, GH2 ilgili tüm endüstriyel uygulamalarda gri hidrojenin doğal alternatifidir.

Daha genel olarak, GH2 ve türevleri "azaltılması zor" sektörlerin, elektrifikasyonun mümkün olmadığı veya uygun olmadığı bazı kimyasal prosesler, çelik, yüksek dereceli ısı ve diğer endüstriyel segmentler, ağır hizmet taşımacılığı, gemicilik ve potansiyel olarak havacılık gibi endüstriyel üretimlerin karbon emisyonlarını azaltmak için en etkili araç olabilir. IEA'ya göre, azaltılması zor sektörlerin toplam emisyonları küresel emisyonların yaklaşık üçte birini oluşturmaktadır ve bu sektörlerin emisyonlarının azaltılması diğer üretimlerde de dolaylı faydaların ortaya çıkmasını sağlayacaktır: örneğin, düşük karbonlu çelik ve çimento birçok üretim sürecinin karbon yoğunluğunu azaltacak ve düşük karbonlu inşaatları hızlandıracaktır.

Amonyak ve Metanol 
Belirtildiği gibi, genellikle fosil yakıtlardan çeşitli yöntemlerle üretilen hidrojen hâlihazırda amonyak, metanol ve diğer türevlerin üretiminde kullanılmaktadır.  Belirtildiği gibi, genellikle fosil yakıtlardan çeşitli yöntemlerle üretilen hidrojen halihazırda amonyak, metanol ve diğer türevlerin üretiminde kullanılmaktadır. Bu kimyasal süreçlerde mevcut gri hidrojenden yeşil hidrojene geçiş, hidrojen üretim sürecini yenilenebilir elektrikle çalışan su elektrolizine dönüştürmek anlamına gelirken, endüstriyel sürecin 'aşağı akış' kısmı aynı kalacaktır.

Amonyak, toplam 180 milyon tondan fazla hacmiyle dünyada en çok üretilen emtialardan biridir ve gübre endüstrisi ve tarım, amonyak toplam üretiminin yüzde 70'inden fazlasıyla açık ara en büyük kullanıcıdır.²⁵ Küresel nüfus artışına bağlı olarak gübre talebindeki artış ve amonyağın ağır, uzun mesafeli taşımacılıkta, yani deniz taşımacılığında potansiyel kullanımı nedeniyle amonyağa yönelik küresel talep önemli ölçüde artacak ve bazı analistler pazarın 2050 yılına kadar üç katına çıkacağını tahmin etmektedir.<sup>26

25</sup> IEA. 2021. Amonyak Teknolojisi Yol Haritası
²⁶ IRENA. 2021. İnovasyon Genel Görünümü: Yenilenebilir Amonyak S&P Global. 2023. Amonyak Pazarı 2050'ye Kadar Üçe Katlanacak ve Büyümenin Neredeyse Tamamı Düşük Karbonlu Tedarikten Kaynaklanacak

Metanol esas olarak alkol, benzin ve diğer kimyasalların sentezlenmesinde kullanılmaktadır ve aslında kimyasalların sentezi küresel metanol üretiminin yüzde 60'ından fazlasını oluştururken, yakıt olarak kullanılan metanol küresel üretimin yüzde 30'undan fazlasını oluşturmaktadır. ²⁷ Metanolün küresel talebi 100 Mt'a yakındır ve 2050 yılında 400 Mt'un üzerine çıkması beklenmektedir.²⁸ İçten yanmalı motorlarda alternatif bir yakıt olarak metanol tek başına kullanılabileceği gibi benzinle karıştırılarak da kullanılabilir. Metanol şu anda fosil yakıtların sentez gazına - esas olarak H2 ve CO - dönüştürülmesi ve ardından sentez gazının metanole dönüştürülmesi yoluyla üretilmektedir. Metanol üretmek için GH2 kullanılması, mevcut metanol üretim sürecinin emisyonlarını önemli ölçüde azaltacaktır.

²⁷ Metanol Enstitüsü. 2020. Metanol: Metanol Enstitüsü için    Gelecekte Olabilecek Değişikliklerden Etkilenmeyen Yakıt Hazırlığının bir Bağlangıcı   
²⁸ IRENA. 2021. İnovasyon Genel Görünümü: Yenilenebilir Amonyak

Steel

Çelik, çeşitli endüstriyel üretimlerin ve uygulamaların temelini oluşturmaktadır ve küresel talep şu anda 1820 milyon/tondan fazladır²⁹ ve Çin tek başına toplam hacmin yaklaşık yarısını kullanmaktadır. Çelik, toplam hacmin yüzde 50'sinden fazlasını oluşturacak şekilde, öncelikle altyapı ve binalarda kullanılırken, yaklaşık yüzde 20'si de taşımacılık sektöründe kullanılmaktadır.
²⁹ Dünya Çelik Birliği. 2022. Rakamlarla Dünya Çeliği

Çelik üretmek için normalde yüksek fırın ve elektrik ark ocağı olmak üzere iki yöntem kullanılır. Yüksek fırında - enerji ve karbon yoğun bir süreç - demir cevheri kok kullanılarak çeliğe indirgenirken, elektrik ark ocağında çelik, hurdaların birlikte eritilmesiyle üretilir. Elektrik ark ocağını beslemenin alternatif bir yolu, yüksek fırından daha az enerji yoğun bir süreç olan demirin doğrudan indirgenmesidir. Elektrikli hava fırınında doğrudan indirgenmiş demir şu anda küresel çeliğin yaklaşık yüzde 5'ini üretmek için kullanılmaktadır ve 2020 yılında 4 Mt'dan fazla hidrojen kullanmıştır (BNEF).

GH2'nin çelik üretim sürecindeki mevcut kullanımı bazı pilot veya demonstrasyon projelerinde çok sınırlıdır, ancak çelik üretmek için gereken hidrojen hacminin boyutu, uygun koşulların mevcut olması halinde, yenilenebilir tesislerden elektrolizörlere ve fırınlara kadar ilgili tüm tesislerin sınır bölgelerinde kurulabileceği özel 'hidrojen vadilerinin' oluşturulmasını haklı çıkaracaktır.

Bundan sonraki bölüme "  Bölgede sürdürülebilir bir Yeşil Hidrojen Ekonomisi Oluşturmak: Perspektifler ve Eylemler- Kuzey Afrika'da yeşil hidrojen üretimi potansiyeli,  Fas ve Mısır için Görünüm  " ile devam edilecektir. 


Kısaltmalar Listesi



Kaynaklar:

1.    Afrika Düzenleme Okulu (ASR). 2022. COP27 Afrika'da Yeşil Hidrojenin gelişimini hızlandırdı mı? [çevrimiçi] Erişim adresi: https://fsr.eui.eu/has-cop27-accelerated-the- development-of-green-hydrogen-in- africa/#:~:text=Africa%20has%2040%25%20of%20the,the20world's%20green%20h ydrogen%20market. [Erişim tarihi 6 Kasım 2023]
2.    AFRY, RINA. 2023. Körfez'den Avrupa'ya hidrojen boru hattı: kullanım durumu ve fizibilite değerlendirmeleri [çevrimiçi] Erişim adresi: https://afry.com/sites/default/files/2023- 06/3355_afry_and_rina_joint_discussion_paper_hydrogen_pipeline_from_the_gulf_to_euro pe_use_case_and_feasibility_considerations_june_2023.pdf [Erişim tarihi: 7 Kasım 2023]
3.    Bhandari, Trudewind, & Zapp. 2014. Elektroliz yoluyla hidrojen üretiminin yaşam döngüsü değerlendirmesi:     Areview    [çevrimiçi]    Mevcut    https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S095965261300509X [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
4.    DNV. 2022. Yeşil Hidrojen Üretimi [çevrimiçi] Şu adresten erişilebilir: https://www.dnv.com/about/statistics-and-insights/hydrogen.html [Erişim tarihi 6
Kasım 2023]
5.    Mısır Petrol ve Gaz. 2023. Yeşil Hidrojen Stratejisi: Boosting Private Sector Contribution to Green Energy [online] Available at: https://egyptoil-gas.com/features/green-hydrogen- strategy-boosting-private-sector-contribution-to-green- energy/#:~:text=In%20May%202023%2C%20Egyptian%20Minister,projects%20and%20their%20related%20ventures. [Erişim tarihi 7 Kasım 2023]
6.    Energypost.eu. 2023. Yenilenebilir Hidrojenin Küresel Olarak Finanse Edilmesi: 2030'a kadar sadece ihtiyaçlar
150 milyar dolar/yıl [çevrimiçi] Erişim adresi: https://energypost.eu/financing-renewable-hydrogen- globally-ramp-up-to-2030-only-needs-150bn-year/ [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
7.    Avrupa Komisyonu (EC). 2022. COP27: AB ve Mısır temiz     enerjiye geçiş konusunda işbirliğini arttırıyor    [çevrimiçi]    Mevcut    https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_22_6925 [Erişim tarihi: 6
Kasım 2023]
8.    Avrupa Komisyonu (EC). Nd. Yenilenebilir enerji hedefleri [çevrimiçi] Erişim adresi: https://energy.ec.europa.eu/topics/renewable-energy/renewable-energy-directive- targets-and-rules/renewable-energy-targets_tr
9.    Yeşil Hidrojen Organizasyonu. 2022. Afrika'nın Yeşil Hidrojen Potansiyeli [çevrimiçi] Şu adresten erişilebilir: https://climatechampions.unfccc.int/wp-content/uploads/2022/11/AGHA-Green- Hydrogen-Potential-v2_Final.pdf [Erişim tarihi 6 Kasım 2023]
10.    Hidrojen Konseyi. 2022. Net sıfır için hidrojen [çevrimiçi] Şu adresten erişilebilir: https://hydrogencouncil.com/wp-content/uploads/2021/11/Hydrogen-for-Net-Zero.pdf [Erişim tarihi 6 Kasım 2023]
11.    Uluslararası Enerji Ajansı (IEA). 2022. World Energy Outlook [online] Available at: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022 [Accessed 6 November 2023]
12.    Uluslararası Enerji Ajansı (IEA). 2019. The Future of Hydrogen [online] Available at: https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen [Accessed 6 November 2023]
 
13.    Uluslararası Enerji Ajansı (IEA). 2021. Amonyak Teknolojisi Yol Haritası [çevrimiçi] Available at: https://www.iea.org/reports/ammonia-technology-roadmap [Accessed 6 November 2023]
14.    Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA). 2022. Hydrogen [online] Available at: https://www.irena.org/Energy-Transition/Technology/Hydrogen [Accessed 6 November 2023]
15.    Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA). 2022. 1,5°C İklim Hedefine Ulaşmak için Küresel Hidrojen Ticareti: 2050 Ticaret Görünümü ve İzlenecek Yol [çevrimiçi] Erişim adresi: https://www.irena.org/publications/2022/Jul/Global-Hydrogen-Trade-Outlook [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
16.    Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA). 2020. Yeşil Hidrojen: Politika oluşturma için bir rehber    [çevrimiçi]    Availableat    :    https://www.irena.org/-
/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Nov/IRENA_Green_hydrogen_policy_20 20.pdf [Erişim tarihi 6 Kasım 2023]
17.    Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA). 2021. İnovasyon Görünümü: Yenilenebilir Amonyak    [çevrimiçi]    Mevcut    https://www.irena.org/publications/2022/May/Innovation-Outlook-Renewable- Amonyak [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
18.    Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA).    2023. Yenilenebilir enerji için planlama ve beklentiler    :     Kuzey     Afrika        [çevrimiçi]    Mevcut    https://www.irena.org/Publications/2023/Jan/Planning-and-prospects-for-renewable- power-North-Africa [Erişim tarihi: 7 Kasım 2023]
19.    Fas Krallığı. 2021. Feuille de route Hydrogène vert [çevrimiçi] Erişim adresi: https://www.mem.gov.ma/Lists/Lst_rapports/Attachments/36/Feuille%20de%20route
20de%20hydrog%C3%A8ne%20vert.pdf [Erişim tarihi 7 Kasım 2023]
20.    Kishk. 2022. Hidrojen Üretimi ve Dağıtımında Son Durum ve Teknolojiler [çevrimiçi] Erişim adresi: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/119406 [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
21.    MAP ECOLOGY (Agence Marocaine de presse). 2022. COP 27: Faslı ve İsrailli şirketler Fas'ta yeşil hidrojen üretimi için anlaşma imzaladı    [çevrimiçi] Erişim adresi: https://mapecology.ma/en/event/cop-27-two-moroccan-israeli-companies-ink- agreement-produce-green-hydrogen-morocco/ [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
22.    MASDAR. Abu Dabi Sürdürülebilirlik Haftası (ADSW). 2022. Afrika'nın yeşil enerji devrimi. Afrika'nın kullanılmayan yenilenebilir kaynaklarını açığa çıkarmada hidrojenin rolü. [çevrimiçi] Erişim adresi: https://www.lemoci.com/wp-content/uploads/2022/11/Report-Africas-Green-Energy- Revolution-3.pdf [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
23.    Metanol Enstitüsü. 2020. Metanol: Geleceğe Hazır Bir Yakıt Metanol Enstitüsü için Hazırlanmış Bir Astar    [çevrimiçi]    Availableat    :    https://www.methanol.org/wp- content/uploads/2020/03/Future-Fuel-Strategies-Methanol-Automotive-Fuel- Primer.pdf [Erişim tarihi 6 Kasım 2023]
24.    Mohamed Sayed. 2022. Mısır'da Yeşil Hidrojen Girişimleri ve Zorluklar [çevrimiçi] Şu adresten erişilebilir: https://www.linkedin.com/pulse/green-hydrogen-initiatives-challenges- egypt-mohamed-sayed-msc-pmp [Erişim tarihi 6 Kasım 2023]
 
25.    Panagiotis Kosmopoulos, Stelios Kazadzis, Hesham El-Askary. 2018. Mısır Güneş Atlası [online]    Mevcut    http://www.nrea.gov.eg/Content/files/SOLAR%20ATLAS%202018%20digital1.pdf [Erişim tarihi: 7 Kasım 2023]
26.    RES4Africa. 2022. Fas'ta Yeşil Hidrojen: Ulusal Yol Haritasını uygulamak için Politika Önerileri [çevrimiçi] Şu adresten erişilebilir: https://res4africa.org/wp- content/uploads/2023/04/GreenHydrogenMorocco_RES4Med_July2022.pdf [Erişim tarihi 7 Kasım 2023]
27.    S&P Global. 2023. Amonyak Pazarı 2050'ye Kadar Üçe Katlanacak ve Büyümenin Neredeyse Tamamı Düşük Karbonlu Arzdan Kaynaklanacak [çevrimiçi] Erişim adresi: https://press.spglobal.com/2023-07-11- Ammonia-Market-to-Triple-by-2050-with-Nearly-All-Growth-Coming-from-Low-Carbon- Supply [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
28.    UNIDO. 2023. Mısır'da düşük karbonlu hidrojen üretimi, talebi, iş modelleri ve     değer zincirinin değerlendirilmesi    [çevrimiçi]    Mevcut    https://www.unido.org/sites/default/files/files/2023-06/Low-Carbon-Hydrogen- Assessments-in-Egypt-Highlights-UNIDO.pdf?_token=536161970 [Erişim tarihi: 7 Kasım 2023]
29.    Vincent & Bessarabob. 2018. Anyon değişim membranı elektrolizi ile düşük maliyetli hidrojen üretimi:     Areview    [çevrimiçi]    Mevcut    https://ideas.repec.org/a/eee/rensus/v81y2018ip2p1690-1704.html [Erişim tarihi: 6 Kasım 2023]
30.    Dünya Çelik Birliği. 2022. World Steel in Figures [online] Available at: https://worldsteel.org/steel-topics/statistics/world-steel-in-figures-2022/ [Accessed 6 November 2023]

Katkıda Bulunanlar

RES4 Afrika Vakfı: Dario Garofalo, Paolo Cutrone, Cristiana Lisi AFRY
Yönetim Danışmanlığı: Gaia Stigliani, Fabio Giovanni Parisi CESI: Bruno Cova, Silvia Corigliano, Luca Migliorini
Grupo Mercados Energéticos Consultores (GME): Laura Souilla, Francisco Baqueriza, Erick Amkoa
Prysmian Group: İlhan Öztürk, Xavier Vallez
RINA: Laura Severino, Manuela Gussoni, Filippo Cirilli

Bu raporu okumak ve katkıda bulunmak için zaman ayıran tüm ortaklara ve uzmanlara özel teşekkürler: Enel Green Power: Filippo Bartoloni, Hammi Ibtissem, David Armaroli, Tommaso Grisi RES4 Afrika Vakfı: Rima Jreich

Bu belge RES4 Afrika Vakfı'nın bağımsız bir analizi olarak hazırlanmıştır. Bu belge ile ilgili olarak (ihmal dâhil) hiçbir sorumluluk kabul etmiyoruz. 

RES4Africa Vakfı ve ortakları

© 2023 RES4Africa Foundation. Tüm hakları saklıdır.