TEKNOLOJI

Temiz ve ucuz enerjiye bir adım daha yaklaştık

Author
Temiz ve ucuz enerjiye bir adım daha yaklaştık

Houston Üniversitesi'ndeki profesörler suyu hidrojen ve oksijene ayırmada kullanılacak çok daha ucuz ve efektif bir katalizör keşfetti.

Bu keşif, hidrojen üretmek adına suyun kullanılmasındaki en büyük problemi de çözecek nitelikte. Bilindiği üzere temiz enerji konusundaki en umut vaad eden malzeme hidrojen. 

Araştırmada yer alan Paul C. W. Chu, "Hidrojen dünya üzerindeki birincil temiz enerji kaynağımız. Su da hidrojen içerme bakımından oldukça zengin. Fakat sudaki hidrojen ve oksijen arasındaki güçlü bağı katalizör kullanarak bozmak şu ana kadar karşılaştığımız en büyük engeldi." sözleri ile düşüncelerini ifade etti. 

Chu ve iki meslektaşı Zhifeng Ren ile Shuo Chen, çoğunlukla kullanılan pahalı metaller olmadan efektif bir katalizör oluşturmayı başardı. Çalışma bu haftaki Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlandı. 

Nikel köpük platformunda geliştirilen metalli metafostaf içeren katalizör, daha önce kullanılanlardan çok daha efektif ve üretmesi çok daha ucuz. 

Temiz ve ucuz enerjiye bir adım daha yaklaştık

"Maliyet açısından çok daha ucuz ve performans açısından çok daha iyi" olarak belirtilen katalizör, uzun ömrü ile de dikkat çekiyor. Malzeme 20 saat ve 10.000 döngüden fazla kullanılabiliyor. Bazı katalizörler çok çok daha iyi olmasına rağmen sadece bir ya da iki saat kullanılmasından ötürü kullanışsızlığından ötürü tercih edilmiyor. 

Teoride basit olmasına rağmen suyu hidrojen ve oksijene ayırmak oldukça kompleks. Süreç iki reaksiyon içermek zorunda: hidrojeni ayrıma reaksiyonu ve oksiyeni ayırma reaksiyonu. İki reaksiyonda da farklı elektrot kullanılma zorunda. Hidrojen daha değerli bir bileşen olmasına rağmen oksijen olmadan üretilemiyor. Şu anda efektif hidrojen katalizörleri olsa da ucuz ve etkili oksijen katalizörlerinin bulunmaması tekniği işlevsiz kılıyor. 

Hidrojenin birçok avantajı bulunuyor. Elektrokimyasal bir süreç ile su ikiye ayrılarak hidrojen üretilebiliyor ve bu fosil yakıtlarının yerini alabilecek en temiz enerji kaynağı olarak görülüyor. Güneş ve rüzgar gücünün aksine hidrojen çok daha kolay bir şekilde depolanabiliyor. 

Şu anda çoğunlukla üretilen hidrojen buharlı metan ve kömür ile elde ediliyor. Bu metotlar temiz yanmasına rağmen yakıtın karbon ayak izini arttırıyor. 

Chen, oksijen elde edilme reaksiyonunun "asil metal" olarak adlandırılan iridyum, platin ve rutenyum ile gerçekleştirilebiliyor. Fakat bu malzemeler oldukça pahalı ve yeterli miktarda bulunmuyor. Araştırma ile bu metallerin yerine kulanılabilecek aktifliği yüksek ve stabil elektrokatalizörler üretildi. 

Su ayrışması elektrik akımı ile ya da fotokataliz (güneş enerjisi kullanılarak) ile gerçekleştirilebiliyor. Direkt güneş enerjili su ayrışması fazlasıyla etkisiz zira su ışık spektrumunun ufak bir kısmını absorbe ediyor. İdeal olarak güneş enerjisi suyu ayrıştırmak için gereken elektrik enerjisini üretmek için kullanılıyor.