Egzoz gazından sanayi girdisi

Başak Nur GÖKÇAMEvlerdeki fırınlardan, şöminelerden, sanayi tesislerinden ve enerji üretim merkezlerinden çıkan egzoz gazları her gün atmosfe­re milyonlarca ton karbondi­oksit salıyor.

İklim krizinin en temel nedenlerinden biri olan bu salımlar, bugüne kadar bü­yük ölçüde ‘yakala ve depola’ yaklaşımıyla ele alındı.

Ancak bu yöntemler, karbonu ekono­mik bir değere dönüştürmek yerine çoğunlukla sadece de­polamaya odaklandı.ACS Energy Letters der­gisinde yayımlanan yeni bir araştırma ise bu yaklaşımı kökten değiştirebilecek bir teknoloji ortaya koydu.

Dong­lai Pan, Myoung Hwan Oh ve Wonyong Choi liderliğindeki araştırma ekibi, karbondiok­siti yakalama ve dönüştürme süreçlerini tek bir elektrotta birleştiren yeni bir sistem ge­liştirdi.

Bu sistem, karbondi­oksiti doğrudan formik asit gibi sanayi ve enerji sektörün­de kullanılan değerli bir kim­yasala dönüştürüyor.Ayrı süreçler tek sistemde birleştiBugüne kadar geliştirilen karbon yakalama teknoloji­lerinin büyük bölümü iki aşa­malı çalışıyordu.

Önce kar­bondioksit yakalanıyor, ar­dından saflaştırılıyor ve daha sonra dönüştürme sistemleri­ne aktarılıyordu.

Bu yapı hem yüksek maliyet yaratıyor hem de endüstriyel ölçekte uygula­nabilirliği sınırlandırıyordu.Yeni geliştirilen sistem ise bu iki süreci tek bir yapıda birleştiriyor.

Konuya ilişkin açıklamada bulunan çalışma­nın yazarlarından Wonyong Choi, “Karbon yakalama ve dönüştürmenin ayrı ayrı sü­reçler olmak zorunda olmadı­ğını gösteriyoruz.

Her iki iş­levi tek bir elektrotta birleş­tirerek, gerçekçi gaz koşulları altında karbondioksit kulla­nımına yönelik daha basit ve uygulanabilir bir yol ortaya koyuyoruz” değerlendirme­sinde bulundu.Gerçek egzoz gazlarıyla çalışabiliyorTeknolojinin en kritik far­kı, saflaştırılmış karbondiok­sit gerektirmemesi.

Sistem, gerçekçi baca gazı bileşimle­riyle çalışabiliyor.

Testlerde yüzde 15 karbondioksit, yüz­de 8 oksijen ve yüzde 77 azot içeren simüle edilmiş egzoz gazı kullanıldı.

Bu koşullarda yeni elektrot, mevcut karbon dönüştürme teknolojilerine kıyasla belirgin şekilde daha yüksek performans gösterdi.Daha da önemlisi, sistemin normal atmosfer koşulların­da bulunan karbondioksti se­viyelerinde bile çalışabildiği ortaya kondu.

Bu da teknolo­jinin yalnızca sanayi bacala­rında değil, doğrudan hava ya­kalama (direct air capture) sistemlerinde de kullanılabi­leceğini gösteriyor.Üç katmanlı elektrot yapısıYeni sistemin merkezinde üç katmanlı özel bir elektrot yer alıyor Buna göre ‘Karbon­dioksit yakalayıcı katman’da karbondioksiti tutan özel malzeme bulunuyor. ‘Gaz ge­çirgen karbon tabaka’da gaz akışını sağlayan yapıya sahip. ‘Katalitik katman’da ise kalay oksitten oluşan dönüştürü­cü yüzey var.

Bu yapı sayesin­de karbondioksit, doğrudan elektrot üzerinde formik asi­de dönüştürülüyor.Araştırma, Kore Ulusal Araştırma Vakfı tarafından desteklenirken, bilim insan­ları bu teknolojinin endüstri­yel ölçekte uygulanabilir hale gelmesi için pilot ölçekli tesis çalışmalarına geçilmesi ge­rektiğini vurguluyor.

Çalışma, karbon yakalama teknolojile­rinin geleceğinin yalnızca de­polama değil, dönüştürme ve ekonomik değer üretme üze­rine kurulacağını gösteren güçlü bir bilimsel referans olarak değerlendiriliyor.Mevcut teknolojilerden daha verimliSaf karbondioksit ile yapılan testlerde yeni elektrot, benzer laboratuvar koşullarındaki mevcut sistemlere göre yaklaşık yüzde 40 daha yüksek verimlilik sağladı.

Simüle edilmiş baca gazı koşullarında ise fark daha da açıldı.

Diğer teknolojiler çok düşük üretim seviyelerinde kalırken, yeni sistem anlamlı miktarda formik asit üretmeye devam etti.