Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Hidrojen Enerji Teknolojileri ve Uygulamaları ENJ 580 0 3 + 0 3 6
Ön Koşul Dersleri

Termodinamik, Isı Geçişi, Akışkanlar Mekaniği

Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi YUKSEK_LISANS
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Dr.Öğr.Üyesi SAFİYE NUR ÖZDEMİR
Dersi Verenler Dr.Öğr.Üyesi SAFİYE NUR ÖZDEMİR,
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı

Günümüzde artan enerji talebi, fosil yakıtların çevresel etkileri ve iklim değişikliğiyle mücadele ihtiyacı, yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji kaynaklarına yönelimi zorunlu kılmaktadır.Bu nedenle hidrojen, yüksek enerji yoğunluğu, sıfır karbon emisyonlu yapısı ve geniş kullanım potansiyeli sayesinde geleceğin enerji taşıyıcısı olarak öne çıkmaktadır. Hidrojenin verimli ve çevre dostu yöntemlerle üretimi, güvenli depolanması ve etkili dağıtımı, mühendislik açısından multidisipliner ve teknik bilgi gerektiren karmaşık süreçlerdir. Bu ders, bu teknolojilerin bilimsel altyapısını, mühendislik uygulamalarını ve analitik değerlendirme yaklaşımlarını makine mühendisliği perspektifinden ele alarak enerji dönüşüm sistemlerini tasarlamak ve entegre etmek konusunda uzmanlaşacak nitelikli mühendislerin yetiştirilmesine katkıda bulunmayı amaçlamaktadır. 

Dersin İçeriği

Hidrojen enerjisine genel bakış, elektroliz yoluyla hidrojen üretim teknolojileri (PEM, alkali, anyon değişim membranlı elektrolizörler, katı oksit elektrolizörler); elektrolizörlerde temel elektrokimyasal reaksiyonlar, termodinamik analiz ve modelleme yaklaşımları; hidrojenin fiziksel ve kimyasal depolama yöntemleri; yakıt pili türleri, çalışma prensipleri ve termokimyasal analizleri; yakıt pili ve elektrolizör sistemlerinin HAD yöntemiyle simülasyonu; hidrojen taşıma sistemleri ve endüstriyel uygulamaları.

Kalkınma Amaçları
# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Hidrojen enerjisine giriş
2 Hidrojen üretim yöntemleri
3 Hidrojen üretimi: Elektrolizörler
4 PEM elektrolizörler, Alkali elektrolizörler, Anyon değişim membranlı elektrolizörler, Katı oksit elektrolizörler
5 Elektrolizör temel kimyası ve termodinamiği
6 Elektrolizörde simülasyon ve modelleme
7 Hidrojen depolama yöntemleri
8 Hidrojen depolama ve sorunlar
9 Yakıt pil teknolojisi
10 Yakıt pili temel kimyası ve termodinamiği
11 Yakıt pilinde simülasyon ve modelleme
12 Hidrojen taşıma sistemleri
13 Boru hattı ile hidrojen dağıtımı
14 Sunumlar-Yakıt pil ve elektrolizör teknolojilerinin endüstriyel uygulamaları
Kaynaklar
Ders Notu
Ders Kaynakları

Gupta, R., ‘Hydrogen Fuel Production, Transport, and Storage’, Taylor & Francis Group, 2009.

Barbir, F., ‘PEM Fuel Cells: Theory and Practice ’, Academic Press, 2012.

Bessarabov, D., Millet, P., ‘PEM Water Electrolysis’, A volume in Hydrogen and Fuel Cells Primers, 2018.

Sørensen, B., Spazzafumo, G., ‘Hydrogen and Fuel Cells: Emerging Technologies and Applications’, Academic Press, 2018.

Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. X
2 Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. X
3 Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır. X
4 Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. X
5 Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. X
# Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı PÇ 1 PÇ 2 PÇ 3 PÇ 4 PÇ 5
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Ara Sınav 40
1. Ödev 20
1. Performans Görevi (Seminer) 40
Toplam 100
1. Yıl İçinin Başarıya 50
1. Final 50
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 6 96
Ödev 1 3 3
Performans Görevi (Seminer) 1 3 3
Ara Sınav 1 3 3
Toplam İş Yükü 153
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 6,12
dersAKTSKredisi 6