AB’nin merkezindeki hidrojen sektörü

Germany`s Saarland – merkezi konumuyla da dikkat çeken bir sanayi lokasyonu

Germany’s Saarland’da, enerji yoğun ekonomi sektörlerini iklim nötr haline getirme umudunu yaratan ilginç ve büyük umutlar vaat eden yeni bir ekonomi sektörü gelişiyor.

Otomotiv, çelik ve enerji sektöründe sağlam köklere sahip geleneksel bir sanayi merkezi olarak Germany’s Saarland’da işletmeler, araştırma kurumları ve politikayı belirleyenler önemli bir değişim sürecini ilerletiyorlar. Hem üretim, hem ürünler, temiz enerji ve iklim nötr olmanın gereklerine uydurulmakta. Hidrojen teknolojisi umut verici gelişmelerin başında geliyor.

Anke Rehlinger, Saarland eyalet başbakanı, eyaletteki hidrojen endüstrisinin ortağı ve destekçisidir.

Saarland eyalet başbakanı Anke Rehlinger lokasyonda hidrojen üretiminin ve kullanımının barındırdığı büyük potansiyele inanıyor: “Hidrojen sanayi ve ulaşım için bir güncelleme sağlayabilir. Çelik sektöründe hidrojen sürdürülebilir üretilen çeliğin kral yoludur ve Germany’s Saarland’da bu yolda yürüyoruz. Germany´s Saarland gelecekte bir Avrupa H2 dağıtım şebekesinin kalbinde yer alacak, çünkü sanayimiz o kadar çok hidrojen tüketecek ki, hepsi mahallinde üretilemeyecek. Buna rağmen Germany´s Saarland örneğin Fenne lokasyonunda da H2 üretimine girecektir. Hidrojen geleceğin müziğidir ve bu müziğin melodisi Saarland’a aittir, müziği yapan orkestranın enstrümanları şimdiden akord edilmiş durumdadır. Bosch, Schaeffler ve başka şirketlerin yakıt hücresi üretimini ilerletmeye yönelik faaliyetleri de bunu gösteriyor.”

Yeni enerji kaynağı

Yeşil hidrojenin yeterli miktarda ve ekonomik olarak yararlı bir şekilde üretilmesi, bulunabilirliğinin garantilenmesi ve güvenli taşınması, bu enerji taşıyıcısının sanayide kullanımı için belirleyici faktörlerdir. Germany’s Saarland’da halen hidrojenin üretimine ve taşınmasına imkân sağlamak için mevcut altyapıları kullanan iki proje yürütülmekte.

HydroHub Fenne – Enerji dönüşümünün gerçek laboratuvarı ve bir enerji düğümünde hidrojen üretiminin prototipi

HydroHub Fenne’de sanayi ve araştırma kurumları enerji dönüşümü için belirleyici öneme sahip olan yeşil hidrojeni üretmek için güç birliği yapıyorlar; bunlar arasında STEAG GmbH, Siemens AG, Geleceğin Enerji ve Madde Akışı Sistemleri Enstitüsü ve Alman Yapay Zeka Araştırma Merkezi (DFKI) bulunuyor. STEAG AG daha şimdiden Völklingen-Fenne lokasyonunda elektrik ve uzaktan ısıtma enerjisi üretimi için birkaç tesis, iki taş kömürü enerji santral bloğu, Völklingen Model Enerji Santralini (MKV), Völklingen Isı Enerjisi Santralını (HKV), bir Grizu Gazı Motor Tesisi ve bir gaz türbini işletiyor. Völklingen’de kurulu tesisler arasında ayrıca bir Büyük Bataryalı Elektrik Depolama Tesisi ve elektrik enerjisinden doğrudan sıcak su üreten yenilikçi bir elektrotlu ısıtma kazanı da bulunuyor. Almanya Federal Hükümeti tarafından teşvik edilen Hydrohub Fenne işte bu altyapının içerisine entegre edilmekte.

Güneş ve rüzgar enerjisi sistemlerinin enerji fazlasından, elektroliz yöntemiyle suyu oksijen ve hidrojene ayrıştırmak amacıyla yararlanılması öngörülüyor. Bu amaçla proton-exchange membranları bazlı bir elektroliz sistemi kullanılacak. Bu sistem elektrolitler olarak agresif kimyasalların kullanılmasına gerek duymayan çok çevre dostu bir teknolojidir.

Elektroliz tesisinin kapasite hedefi 2x 17,3 MWel veya saatte 664 kg H2 veya yaklaşık yılda 5.800t H2 şeklindedir. Hidrojenin alıcıları birinci planda buradaki çelik sektörü gibi enerji yoğun sanayiler olacaktır

Hydrohub Fenne bir prototip olarak geliştirilmektedir ve buradan kazanılan bilgilerin Almanya genelinde başka tesislere de uygulanması düşünülmektedir.

STEAG için Völklingen-Fenne elektrik santrali sahası, özellikle planlanan hidrojen projesi “HydroHub Fenne” açısından merkezi bir öneme sahiptir.

mosaHYc – Hidrojen taşımak için mevcut bir altyapının, sınır ötesi olarak da, kullanılması

Creos ve GRTgaz şirketleri tarafından mosaHYc projesiyle 100 kilometre gaz dağıtımı altyapısı inşa edilmektedir. Dağıtım şebekesi işleticileri bu amaçla mevcut bir gaz altyapısından yararlanmaktalar. Hedef, hidrojen taşımak için sınır ötesi bir yüksek basınç şebekesi oluşturmak ve böylece bölgedeki hidrojen üreticilerine ve tüketicilerine sanayide, ısı pazarında ve ulaşım sektöründe iş modelleri geliştirme imkanını vermektir. Halen yürütülen bir araştırmayla, Almanya ve Fransa’daki boru hattı kısımlarının birlikte kullanımı ve güvenlik teknolojisi hususları test edilmektedir. Mevcut boru hatları muayene edilip hidrojene dönüşüm için gereken hazırlıklar yapılmaktadır. Mevcut altyapıya, büyük tüketicileri, yani hidrojen kullanıcılarını bağlayan boru hattı kısımları eklenecektir.

Yeni üretim süreçleri ve ürünler

Almanya’nın hidrojen bazlı çelik üretim yapan ilk tesisi

SHS – Stahl-Holding-Saar (SHS) daha 2020 yılında Dillinger ve Saarstahl gibi iki büyük şirketle işbirliğine giderek iklim nötr çelik üretimine yöneldi. İlk aşamada yüksek fırında hidrojen bakımından zengin proses gazı kullanılarak CO2 emisyonlarında azalma sağlandı. Gelecekte yeşil hidrojenin de dekarbonizasyonda önemli rol oynaması öngörülmekte. SHS –Stahl-Holding-Saar İnovasyon Müdürü Christian Weber ile gerekli teknik yenilikler ve çelik endüstrisinin yüz yüze bulunduğu muazzam görevler hakkında konuştuk.

Christian Weber, SHS Stahl-Holding-Saar’da İnovasyon Müdürü

gwSaar: Bay Weber, SHS Grubu Almanya’nın yüksek fırınlarda hidrojen kullanan ilk çelik işletmesi oldu. Çelik endüstrisi için bir hidrojen stratejisinin vazgeçilmez olduğundan sıkça söz ediliyor. Bu gerçekten öyle mi?

Christian Weber: Buna kendimiz için çok net bir şekilde evet cevabı verebilirim, çünkü biz carbon direct avoidance (karbonu doğrudan önleme) stratejisini benimsiyoruz. Yani, mümkün olan her durumda CO2‘nin daha baştan oluşumunu önlemek istiyoruz. İklim hedeflerimize uzun vadeli olarak ulaşabilmemiz sadece hidrojenle mümkündür. Başka bazı yaklaşımlar carbon storage, yani karbon dioksitin bağlanıp depolanması ve carbon capture, yani proses içerisinde oluşan CO2 bileşiğini bağlayıp kullanma yöntemleridir. Sonuncusu üzerinde biz de çalışıyoruz. Örneğin cüruf ve CO2’den yapı malzemeleri üretmeye yönelik süreçler geliştiriyoruz. Ancak bunlar hep, en son aşamada iklim nötr olabilmemize yardımcı olacak olan küçük tasarruf hacimleridir.

CO2 eliminasyonu için belirleyici potansiyelin, başlamış olduğumuz süreç dönüşümünde olduğu açıktır. Ve bu noktada dekarbonizasyon yolunda hidrojen önemli potansiyelleri yükseltiyor. Bunu sürecin olabildiği kadar erken bir aşamasına entegre etmek istememizin nedeni de budur.

gwSaar: Saarland’daki çelik üretimini iklim nötr düzenlemek istiyorsunuz. Bunun için izlediğiniz stratejiyi bize kısaca özetleyebilir misiniz?

Christian Weber: CO2 stratejimizde tedbir ve projeler içeren bir seçenekler yelpazesi tanımladık. Bunlar yardımıyla 2045 yılına kadar iklim nötr bir şekilde çelik üretiyor olacağız.

Şimdi en büyük önceliğe sahip projeler, en büyük CO2 miktarlarını elimine edebileceğimiz projelerdir. CO2 emisyonlarımızın %90’ı yüksek fırında ve çelik fabrikasındaki LD (Linz-Donawitz) dönüştürücü içerisinde oluşuyor. Değişimden söz ettiğimiz zaman bunun anlamı daima, bu iki üretim kademelerini ikame etmek zorunda olduğumuzdur. Bu konuda bir yanda doğrudan indirgeme yolu var. Bu, yüksek fırına alternatiftir. Ve öte yandan elektrik ark ergitme fırını var, ham çeliği üreten bu aygıt LD dönüştürücünün ikamesidir.

Halen başlatmış olduğumuz birinci aşamada CO2 emisyonunu mevcut üretim rotası üzerinde azaltacağız. Bu ek CO2 tasarrufu potansiyelleri bize, teknoloji dönüşümünün yanı sıra 2030 yılının ara hedeflerine ulaşmamıza yardımcı olacaklar.

2020’den bu yana kendi üretimimizden çıkan proses gazını yüksek fırında kok gazı püskürtmesinde kullanmaktayız. Proses gazı yüzde 50-55 oranında hidrojen içeriğine sahiptir. Sonraki adımda H2SYNgas projesi içerisinde, yüksek fırın prosesi içerisinde demir cevherlerini indirgemekte indirgen madde olarak daha büyük miktarlarda hidrojenden yararlanmamıza izin veren yeni bir süreç kullanacağız. Bu projelerin ikisi de, mevcut üretim rotası üzerinde CO2 azaltmaya katkıda bulunan projelerdir. İki projeyle yaklaşık yüzde 11 CO2 tasarrufuna ulaşabiliriz.

2. ve 3. aşamalarda kesintisiz olarak yeni teknolojilere geçmek istiyoruz. Bunlar elektrik ark ergitme fırınları ve doğrudan indirgeme teknolojileridir. Bu dönüşümler için birkaç milyarlık yatırımlar gerekli, çünkü komple yeni tesis teknolojilerini kurmak zorundayız
ve bunlar da adımlar halinde bugünün mevcut üretim yolunun yerini olacaklar.

Kok Gaz Enjeksiyon Sistemi (Telif hakkı: Dirk Martin, Saarstahl)

gwSaar: Bu yolda en büyük zorluklar neler?

Christian Weber: Hedefimiz 2030 yılına kadar yeterli EAF, yani elektrik ark fırını kapasiteleri oluşturmuş olmak ve yüksek fırın kapasitelerimizi azaltmaktır. Bu nedenle aynı zamanda CO2 azaltma projelerine ve yeni teknolojinin inşasına hız veriyoruz.

En büyük zorluklardan biri, bütün bu dönüşümün devam eden üretim içerisinde başarılmak zorunda olmasıdır. Bütün ürün portföyü yeni teknolojiye dönüştürülecek. Ürün kalitesinde Dillinger ve Saarstahl olarak çok açık bir şekilde üst kademede yer alıyoruz ve tabii ki aynı kalite düzeyini yeni üretim rotasında da korumak zorundayız.

Dönüşüm için ayrıca tüm altyapı önkoşulları da yerine getirilmek zorunda. Elektrik tedariki ve hidrojen kapasiteleri yeterince ekonomik olarak anlamlı bir şekilde kullanılabilir olmalıdır. Sadece şimdi üretim lokasyonuna entegre etmek istediğimiz elektrik ark fırınlarını planladığımız gibi kullanabilmemiz için bile, bölgesel elektrik sağlayıcıları ya da şebeke işleticileri bazı tedbirler almak zorunda.

Dahası, bütün dönüşüm süreci boyunca rekabet gücünün sağlanabilmesi için siyasal önkoşullar da yaratılmak zorunda. Teknoloji dönüşümü üretim devam ederken mevcut tesisler üzerinden yapılacağı için dönüşüm ancak adımlar halinde gerçekleştirilebilir. Tam bir dönüşüm gerçekleşinceye kadarki zaman boyunca ideal işletme noktasında çalışmıyor olacağız ve açıkça rekabet dezavantajlarımız olacaktır.

gwSaar: Dönüşümü ne zaman tamamlamış olmayı hedefliyorsunuz?

Christian Weber: 2045 – Bu perspektife de ihtiyaç var. İhtiyaç duyulan elektrik ve hidrojen miktarları daha erken kullanıma hazır olmayacak. Teknolojiyi belki daha hızlı kurabiliriz, ancak altyapı önkoşulları muhtemelen daha hızlı oluşturulamayacak. Ancak yol haritamızı başarıyla uygulayacak olursak, o zaman 2030’dan itibaren portföyümüzün epey bir kısmını ikame etmiş olacağız.

gwSaar: SHS – StahlHolding-Saar şirketi olarak Saarland eyaletinde çok sayıda hidrojen projesinde yer alıyorsunuz. Lokasyonunuzun güçlü yönü sizce nedir?

Christian Weber: Bu bölgede, bir hidrojen değer yaratma zinciri için ihtiyaç duyulan tüm aktörlere sahibiz. Böylece değer yaratma zincirinin tamamını erken bir zamanda inşa edebilme fırsatımız var. Başlangıç için bir ada çözümü düşünülebilir. Böyle bir çözüm, bir Avrupa hidrojen şebekesine bağlanma yoluyla tedarik garantisi sağlanmasından önce de işleyebilir. Halen yüksek fırınlarda kurulu olan kok gazı püskürtmesi sistemiyle, teorik olarak daha şimdiden hidrojen kullanma imkânımız var. Dolayısıyla hidrojen ihtiyacı mevcut. Bu yüzden hidrojen üretimi projeleri için yatırımcılar bir pazar bulunduğunu görüyorlar. Ve gayet isabetli bir şekilde, büyük hidrojen tüketicilerinin olduğu yerlere yöneliyorlar. Dekarbonizasyonu ne kadar ilerletirsek ve bir gün gelip de lokasyonda bir doğrudan indirgeme sistemini düşünmeye başladığımızda, bu da belirgin bir ek ölçekleme faktörü oluşturacaktır. Hidrojen kapasitelerinin kurulmasından daha sonra küçük kullanıcılar da yararlanabilecektir. Yani, kendileri yüksek miktarlarda ihtiyacı olmayan ve kendi başlarına bir dağıtım şebekesi kurulmasına yol açmayacak olan işletmeler de hidrojeni kullanacaktır.

Ancak federal hükümet buradaki hidrojen sektörünü hızla inşa etmek amacıyla bizim de katıldığımız büyük bir ortak projeyi destekliyor. Projede Fransız ortaklar da yer alıyor. Bu da projenin bir başka güçlü yönü, çünkü daima sınır aşırı düşünülüyor.

Saarland’da siyasal kademelere yakınlık da gerçek bir avantaj. Siyasal kuruluşlar da birçok noktada büyük gayret gösteriyorlar. Bu, sahip olduğumuz bir güç – bunda eyaletin coğrafi küçüklüğünün de payı var.

gwSaar: İklim nötralitesi ve enerji dönüşümü Dillinger ve Saarstahl şirketlerinin satış pazarlarında da önemli rol oynuyor, öyle değil mi?

Christian Weber: Her durumda. Dillinger’in ana satış pazarı günümüzde örneğin Offshore rüzgâr enerjisi pazarıdır. Dillinger bu pazara taşıyıcı yapıların üretimi için çelik saclar sağlıyor. Deniz üstü rüzgâr tesislerinde suyun altında bulunan her şey, yani görmediğiniz her şey, bizim çeliğimizdendir. Bunlara monopile temel adı verilir. Şimdiye kadar Avrupa’da yaklaşık 80 offshore rüzgâr çiftliğine malzeme sağladık. Daha fazla offshore rüzgâr çiftliği kuruldukça, bu sayının çok artmasını bekliyoruz. Saarstahl yenilikçi ürünleriyle, hareketlilik, enerji verimliliği ve güvenlik gibi küresel görevlere çözümler bulmaya katkıda bulunuyor.

Yerleşik ve seyyar yakıt hücreleri için bileşenler

Bosch, Germany´s Saarland’da bulunan fabrikasını yeniden düzenliyor. Şimdiye kadar öncelikle motorlu taşıtlar için modern dizel sistemleri, enjektörler ve Common-Rail sistemlerinin üretildiği tesislerde bundan böyle yakıt hücreleri için bileşenler üretilecek. Robert Bosch GmbH, Homburg Ticari Direktör ve Fabrika Müdürü Oliver Frei ile böyle bir değişimin hedeflerini ve zorluklarını konuştuk.

gwSaar: Bosch kendini yerleşik yakıt hücreleri için, hücre ve stack (yakıt hücre kümesi) ve bazı başka bileşenlerde kendine ait değer yaratma birimlerine sahip sistem tedarikçisi olarak konumlamakta.

Bunu enerji dönüşümüne bir katkı olarak düşünebilir miyiz?

Oliver Frei – Robert Bosch GmbH, Homburg

Oliver Frei: Bu şekilde gerçekten de enerji dönüşümüne katkıda bulunuyoruz. Bosch yerleşik yakıt hücresi sistemlerini örneğin şehirlerde, fabrikalarda, esnaf işletmelerinde, ticarette, bilgi işlem merkezlerinde ve gemicilik alanında ağ bağlantılı enerji santralleri biçiminde kullanmayı düşünmektedir.

Ademi merkezi enerji üretimi pazarı 2030 yılına kadar tahminen 20 milyar Euro hacme ulaşacaktır. Çeşitli Bosçh lokasyonlarında şimdiden pilot tesisler faaliyete geçmiş durumda ve bunlardan biri de Homburg’da bulunuyor. Bosch 2024 yılında planlanan seri üretim başlangıcına kadar yerleşik yakıt hücresi sistemlerinin geliştirilmesine 400 milyon Euro’dan fazla yatırım yapacak. Bamberg’de hücreler ve stack’ler, Homburg’da Hotbox adı verilen bileşen ve Wernau’da da bitmiş sistemler üretilecek.

gwSaar: Homburg’da bundan böyle sadece bu yeni ürünü üretmeyeceksiniz, daha geniş bir üretim yelpazeniz olacak değil mi?

Oliver Frei: Homburg lokasyonumuz Bosch’un Powertrain Solutions (tahrik sistemleri çözümleri) faaliyet alanına dahil. Bu nedenle hem bugünkü, hem gelecekteki çekirdek iş alanımız tahrik sistemleridir. Gelecekte elektrikli motorlar için enerji kaynağı görevi yapacak olan hareketli (mobil) yakıt hücreleri için bileşenler üretiyoruz. Örneğin elektrikli hava kompresörü ya da hidrojen dozajlama valfı, yakıt hücresine oksijen ve hidrojen beslemek için gereklidir. İlk seri ürün teslimatları bu yıl içerisinde başlayacak. Hidrojen tankı valfleri geliştirmek için de şimdiden çalışmaktayız.

gwSaar: Otomotiv sektörünün geleceğini bu alanda mı görüyorsunuz?

Oliver Frei: İki yol izliyoruz: Bir yandan hareketliliği elektrikli hale getiriyoruz, hem de bataryalı elektrikli ve yakıt hücresi elektrikli olarak, öte yandan da içten yanmalı motorları ve yenilenebilir yakıtların kullanımını geliştiriyoruz. Hidrojenin kullanıldığı yerdeyse, bu hidrojen mümkün olduğunca yenilenebilir enerjiler yardımıyla üretilmek zorundadır.

Hareketli yakıt hücresinin pazara ilk önce ağır kamyonlarda ulaşacağına inanıyoruz. Bu tahrik türü yeşil hidrojen yardımıyla neredeyse CO₂ nötr ve zararlı emisyonsuz çalıştırılabilir. Üstelik aynı zamanda da klasik tahrik türlerine benzer özelliklerden yararlanılabilir, örneğin uzun erişim menzilleri, kısa depo doldurma süreleri ve yük kapasitesinde sınırlama olmayışı gibi.

gwSaar: Bu kadar geniş kapsamlı bir yeniden düzenlemede üretim ve personel bakımından hangi zorluklar çıkıyor?

Oliver Frei: Bir yandan, yeni iş alanımızın şimdiye kadarki çekirdek iş alanımız olan dizel teknolojisiyle finanse edilmesi gerekiyor. Faaliyet merkezimizin rekabet gücünü sağlamak bu nedenle en önemli görevlerimizden biridir. Bu görev daha numune hazırlama aşamasında bile geçerli. Burada, gelecekteki rekabet gücüne sahip bir seri üretim işinin temelleri atılıyor.

Öte yandan, personelimizi motive etmek, onlara değişimin gereğini anlatabilmek ve onları aktif olarak sürece dahil etmek zorundayız. Vasıf kazandırma ileri eğitimleri de acilen gerekli. Özellikle de dijitalleşme alanında köklü know how bilgisine önem veriyoruz. Geleceğin fabrikasının rekabette başarılı olabilmesinin temel önkoşulu budur.

gwSaar: Germany´s Saarland lokasyonunda hangi avantajları görüyorsunuz?

Oliver Frei: Germany´s Saarland’ın yolları kelimenin tam anlamıyla başka yerde olduğundan daha kısa. Burada özellikle Homburg şehrinin, Saarpfalz bucağının ve Saarland eyaletinin karar sahipleriyle olan iyi ilişkilere büyük değer veriyoruz.

Bunun yanında meslek örgütlerinde, karar organlarında ve ekonomi ağlarında fikir ve tecrübe alışverişi yaptığımız ve Germany´s Saarland’ı bir ekonomi merkezi olarak daha da geliştirme hedefini birlikte izlediğimiz faal ve gayretli meslektaşlar buluyoruz.

Yeni işbirlikleri ve iş ortakları

Burada saydığımız örneklerin ve büyük projelerin yanında, Germany´s Saarland’da hidrojen sektörü çevresinde sürekli büyüyen bir yetkinlik potansiyeli oluştu. Bunun Germany’s Saarland lokasyonu için avantajları açıkça ortada. Burada geliştiriciler ve ürün sağlayıcıları, dönüşüm süreci içerisinde bulunan enerji yoğun sanayi işletmeleriyle, ürün portföylerini genişletmek veya dönüştürmek isteyen tecrübeli uzman işgücüne sahip yerleşik şirketlerle ve saygın araştırma kurumlarıyla bir araya gelirler ve yönetim kademeleri tarafından kayıtsız şartsız desteklenirler.

Saarland ve bölgedeki hidrojen uzmanlığı için buraya tıklayınız:

Germany’s Saarland’ın Türkiye’deki iletişimi:

Sn. Derya Araç Hanım

gwSaar TürkiyeTemsilcisi

gwSaar Saarland Eyaleti Resmi Ekonomik Kalkınma Şirketi

M: +90 / 531 958 83 88

E: d.arac@invest-in-saarland.com

www.strukturholding.de/merhaba-germanys-saarland/

Daha fazla bilgi : Germany’s Saarland