Yeni Elektrokimyasal Reaktör CO2'yi Kullanılabilir Malzemelere Dönüştürüyor

Yeni elektrokimyasal reaktör CO2'yi kullanılabilir malzemelere dönüştürüyor! Evet, Georgia Tech Mühendislik Fakültesi'nde doçent olan Marta Hatzell liderliğindeki bir araştırma ekibi, karbon yakalama sürecinden karbondioksitin geri kazanılmasını daha az enerji yoğun ve daha ekonomik hale getiren yeni bir süreç tasarladı. Bu sayede yakalanan karbondioksit, yeni plastikler, kimyasallar ve yakıtların yapımında kullanılabilir.

Küresel sıcaklıklar yükselirken bilim insanları atmosferdeki karbondioksit gibi sera gazlarını azaltmanın yollarını arıyor. Yaklaşımlardan biri güneş ve rüzgar gibi alternatif enerji kaynaklarını kullanarak bu gazın salınımını önlemek olsa da, bazı araştırmacılar atmosferde halihazırda mevcut olan karbondioksiti yakalamak için çalışıyor.

Karbon yakalama olarak adlandırılan işlem, karbon dioksitin yan ürün olarak üretildiği veya hatta doğrudan havadan CO2 moleküllerini yakalamak için üretildiği tesislerde uygulanabilir (Doğrudan Hava Yakalama - DAC). Tipik olarak bu, CO2'ye afinitesi olan bir malzeme veya kimyasal kullanılarak yapılıyor.

Şu ana kadar bu sistemlerin kurulması ve konuşlandırılması oldukça karmaşık olduğundan pahalı hale geldi. Daha da kötüsü, bu sistemlerin verimliliği yaklaşık yüzde 50'dir. Yani işledikleri CO2'nin yarısı havadan hiç uzaklaştırılmaz. Yeni elektrokimyasal reaktör ile ilgili detaylar haberimizde...

İlginizi Çekebilir: Karbondioksit,Küresel Isınma ile Giderek Daha Güçlü Hale Geliyor!

Sistem Asidik Ortamlarda da Çalışabiliyor

DAC'ye yönelik kimyasal yaklaşımlardan biri, potasyum hidroksitin (KOH) kullanımını içeriyor. Bu sıvı alkalin çözelti, karbondioksit moleküllerini karbonat adı verilen daha karmaşık bileşiklere dönüştürüyor. Karbondioksitin, depolamak veya ondan ürün yapmak amacıyla karbonatlardan ayrılması, enerji açısından yoğun bir adımdır ve uygulanması da pahalıdır.

Araştırmacılar, Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'ndeki bir laboratuvarla iş birliği yaparak yeni bir nikel bazlı katalizör oluşturdu. Bipolar bir membranla eşleştirildiğinde, bikarbonatlardan CO2'yi çıkarabilir ve onu karbon monoksit (CO) gazına dönüştürebilir.

Hatzell'in laboratuvarında araştırmaya katılan bir öğrenci olan Carlos Fernández, "CO, herhangi bir karbon kimyasalı için iyi bir temeldir. Termokimyasal süreçlerle CO2'den hemen hemen her şeye geçebilirsiniz." diye belirtti.

"CO2'yi kendiliğinden gelişen ve fazla enerji gerektirmeyen karbonatlara dönüştürüyoruz. Ayrıca desorpsiyon sürecinden ve tüm bu enerji harcamalarından da kurtuluyoruz” diye ekledi Fernandez.

Basın bültenine göre araştırmacıların kurulumu son derece verimli ve içinden geçen tüm karbondioksiti kullanıyor. Diğer sistemlerde de karbondioksit gazı, gaz halinde depolanıyor.

Ekibin ulaştığı bir diğer önemli kilometre taşı ise sistemin asidik ortamlarda çalışabilmesidir. Bunun nedeni, reaksiyonların değişen pH'ının, CO üretim süreciyle rekabet eden hidrojen gazının salınmasına neden olmasıdır. Bu düzenekte nikel bazlı katalizör, bu girişimi bastırarak CO üretimi reaksiyonunun devam etmesine olanak tanıyor.

Basın bülteninde, araştırmacıların artık bir gün CO2'yi etilen veya jet yakıtı gibi faydalı ürünler yapmak için kullanmaya odaklandıkları belirtildi.

Bu arada araştırma bulgularının Enerji ve Çevre Bilimi dergisinde yayınlandığını da ekleyelim.