Erciyes University - Info Package

Dersin Adı	Dersin Seviyesi	Dersin Kodu	Dersin Tipi	Dersin Dönemi	Yerel Kredi	AKTS Kredisi	Ders Bilgileri
İLERİ HİDROJEN ENERJİSİ DÖNÜŞÜM SİSTEMLERİ	İkinci Düzey	ESM 624		2	7.50	7.50	Yazdır

Dersin Tanımı

Ön Koşul Dersleri	yok
Eğitimin Dili	türkçe
Koordinatör	DOÇ. DR. MEHMET FATİH KAYA
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı	DOÇ. DR. MEHMET FATİH KAYA
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı	Yok
Dersin Veriliş Şekli	Yüz yüze eğitim
Dersin Amacı	Hidrojen enerjisini tanıtmak, üretim ve depolama proseslerini öğretmek, hidrojenin içten yanmalı motorlarda ve yakıt hücresi teknolojisinde kullanımı hakkında bilgi vermektir.
Dersin Tanımı	Hidrojen, üretim ve depolama prosesleri, yakıt olarak hidrojenin içten yanmalı motorlarda ve yakıt hücresinde kullanımını öğretir.

Dersin İçeriği

1	Hidrojen enerjisine giriş: hidrojenin enerji sistemlerindeki yeri, hidrojen ekonomisi, yeşil hidrojen kavramı ve güncel teknolojik gelişmeler
2	Hidrojenin temel fiziksel ve kimyasal özellikleri: enerji yoğunluğu, yanma özellikleri, güvenlik parametreleri ve hidrojenin diğer yakıtlarla karşılaştırılması
3	Hidrojen üretim yöntemleri: buhar metan reformasyonu, kömür gazlaştırma, biyolojik yöntemler, fotokatalitik ve elektrokimyasal hidrojen üretimi \|
4	Su elektrolizi teknolojileri: alkali elektrolizörler, PEM elektrolizörler, AEM elektrolizörler ve yüksek sıcaklık katı oksit elektrolizörler
5	PEM su elektrolizörlerinin çalışma prensipleri: membran, katalizör, gaz difüzyon elektrodu, akım toplayıcı, bipolar plaka ve hücre tasarımı
6	Elektrokimyasal performans analizleri: polarizasyon eğrileri, verim, aşırı gerilimler, elektrokimyasal empedans spektroskopisi, Tafel analizi ve kararlılık testleri
7	Hidrojen depolama teknolojileri: sıkıştırılmış gaz, sıvı hidrojen, metal hidrürler, kimyasal hidrojen depolama ve LOHC sistemleri
8	Vize haftası
9	Hidrojenin taşınması ve dağıtımı: boru hatları, tankerler, amonyak, metanol ve sentetik yakıtlar üzerinden hidrojen taşıma yaklaşımları
10	Yakıt hücrelerine giriş: temel çalışma prensibi, termodinamik verim, elektrokimyasal dönüşüm ve yakıt hücresi türlerinin karşılaştırılması
11	PEM yakıt hücreleri: MEA yapısı, katalizör tabakası, gaz difüzyon tabakası, su ve ısı yönetimi, performans kayıpları
12	Katı oksit, alkali, fosforik asit ve eriyik karbonat yakıt hücreleri: çalışma koşulları, avantajlar, sınırlamalar ve uygulama alanları
13	Hidrojenin içten yanmalı motorlarda kullanımı: yanma karakteristikleri, emisyonlar, geri tepme, erken ateşleme ve motor modifikasyonları
14	Hidrojen enerji sistemlerinin yenilenebilir enerji kaynakları ile entegrasyonu: güneş, rüzgar, elektrolizör, yakıt hücresi, batarya ve hibrit sistem mimarileri
15	Hidrojen teknolojilerinin teknik, ekonomik ve çevresel değerlendirmesi: LCOH, verim zinciri, karbon azaltımı, güvenlik, standartlar ve gelecek perspektifleri
16
17
18
19
20

Dersin Öğrenme Çıktıları

1	Hidrojenin enerji taşıyıcısı olarak temel özelliklerini, avantajlarını ve sınırlılıklarını açıklayabilir.
2	Farklı hidrojen üretim yöntemlerini teknik, ekonomik ve çevresel açıdan karşılaştırabilir.
3	Alkali, PEM, AEM ve katı oksit elektrolizör teknolojilerinin çalışma prensiplerini ve temel bileşenlerini değerlendirebilir.
4	Elektrolizör ve yakıt hücresi sistemlerinde polarizasyon, aşırı gerilim, verim, empedans ve kararlılık gibi performans parametrelerini yorumlayabilir.
5	Hidrojen depolama ve taşıma yöntemlerini güvenlik, enerji yoğunluğu ve uygulanabilirlik açısından analiz edebilir.
6	PEM yakıt hücreleri başta olmak üzere farklı yakıt hücresi türlerinin çalışma prensiplerini, bileşenlerini ve uygulama alanlarını açıklayabilir.
7	Hidrojenin içten yanmalı motorlarda kullanımına ilişkin temel yanma, emisyon ve güvenlik problemlerini değerlendirebilir.
8	Hidrojen enerji sistemlerinin yenilenebilir enerji kaynakları, bataryalar ve hibrit enerji sistemleri ile entegrasyonunu tasarlayabilir ve yorumlayabilir
9	Hidrojen teknolojilerinin sürdürülebilirlik, karbon azaltımı, enerji verimliliği ve sistem maliyeti açısından değerlendirmesini yapabilir.
10	Hidrojen enerjisi alanındaki güncel bilimsel ve teknolojik gelişmeleri takip ederek araştırma odaklı değerlendirme yapabilir.

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi

1	Endüstri mühendisliği alanında ileri düzeyde kuramsal ve uygulamalı bilgiye sahip olarak, bu bilgileri disiplinler arası bağlamda bütünleştirip karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde etkin ve eleştirel bir yaklaşımla kullanabilme.
2	Karmaşık ve belirsizlik içeren endüstri mühendisliği problemlerini ileri matematiksel, istatistiksel ve optimizasyon temelli yöntemlerle modelleyebilme, çözümleyebilme ve alternatif çözüm yaklaşımlarını karşılaştırmalı olarak değerlendirebilme.
3	Alanıyla ilgili ulusal ve uluslararası bilimsel literatürü sistematik ve eleştirel bir bakış açısıyla inceleyebilme, elde edilen bilgileri sentezleyerek yeni bakış açıları geliştirebilme.
4	Gerçek hayat sistemlerini analitik modelleme, simülasyon ve veri analitiği teknikleri kullanarak temsil edebilme, elde edilen sonuçları yorumlayarak karar verme süreçlerine bilimsel katkı sağlayabilme.
5	Endüstri mühendisliği alanına yönelik bir problemi bilimsel araştırma yöntemlerine uygun biçimde tanımlayabilme, araştırma tasarlayabilme, veri toplayabilme, analiz edebilme ve sonuçları bilimsel olarak yorumlayabilme.
6	Farklı disiplinlerden uzmanlarla birlikte çok disiplinli takımlarda etkin rol alabilme, sistem yaklaşımı çerçevesinde karmaşık problemlerin çözümüne katkı sunabilme.
7	Alanıyla ilgili bir çalışmayı bağımsız olarak planlayabilme, yürütebilme ve sonuçlandırabilme, bu süreçte bilimsel etik ilkelere ve kalite standartlarına uygun hareket edebilme.
8	Elde ettiği bulguları bilimsel raporlar, teknik dokümanlar ve sözlü sunumlar aracılığıyla açık, sistematik ve etkili bir şekilde ifade edebilme.
9	Gerçekleştirdiği araştırma sonuçlarını ulusal ve/veya uluslararası bilimsel platformlarda sunabilme, akademik yayın haline getirebilme ve bilimsel tartışmalara katkı sağlayabilme.
10	Alanında kullanılan modern mühendislik araçlarını, yazılımları ve veri analitiği tekniklerini ileri düzeyde kullanabilme ve bu araçları problem çözüm süreçlerine entegre edebilme.
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü

	Sayısı	Süresi (saat)	Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim	0	0	0
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme)	0	0	0
Ödevler	0	0	0
Sunum / Seminer hazırlama	0	0	0
Kısa sınavlar	0	0	0
Ara sınavlara hazırlık	0	0	0
Ara sınavlar	0	0	0
Proje (Yarıyıl ödevi)	0	0	0
Laboratuvar	0	0	0
Arazi çalışması	0	0	0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık	0	0	0
Yarıyıl sonu sınavı	0	0	0
Araştırma	0	0	0
Toplam iş yükü			0
AKTS			0.00

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler

Yarıyıl içi değerlendirme	Sayısı	Katkı Yüzdesi
Ara sınav	1	30
Kısa sınav	0	0
Ödev	1	10
Yarıyıl içi toplam		40
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı		40
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı		60
Genel toplam		100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri

Ders kitabı	Barbir, F. PEM Fuel Cells: Theory and Practice. Academic Press.
Yardımcı Kaynaklar	O’Hayre, R., Cha, S. W., Colella, W., Prinz, F. B. Fuel Cell Fundamentals. Wiley. Larminie, J., Dicks, A. Fuel Cell Systems Explained. Züttel, A., Borgschulte, A., Schlapbach, L. Hydrogen as a Future Energy Carrier. Wiley-VCH. Bockris, J. O’M., Veziroğlu, T. N., Smith, D. Solar Hydrogen Energy: The Power to Save the Earth. Millet, P., Grigoriev, S. A. Water Electrolysis Technologies ile ilgili güncel kitap bölümleri ve makaleler. International Journal of Hydrogen Energy, Journal of Power Sources, Applied Energy, Energy Conversion and Management ve Renewable and Sustainable Energy Reviews dergilerinden güncel makaleler.

Ders İle İlgili Dosyalar

DBP Hakkında

Ders Hakkında

Bölüm Hakkında