Anasayfa / Kimya Haberleri / Dünya / CO2’i Etanol ve Etilen’e Dönüştüren Yakıt Sistemi

CO2’i Etanol ve Etilen’e Dönüştüren Yakıt Sistemi

co2i etanol etilene donusturen yakit sistemi - CO2'i Etanol ve Etilen'e Dönüştüren Yakıt Sistemi

Birçok sistem karbondioksit, karbon monoksit veya sentaks olarak bilinen hidrojen olan karbondioksit veya hidrojen karışımı gibi kimyasal ve yakıt öncülerine başarıyla indirmiştir. Enerji ve Çevre Bilimleri dergisinde yayınlanan bir çalışmada açıklanan bu yeni çalışma, karbon dioksitten direk olarak hedef ürünlere, yani etanol ve etilen, doğal muadillerine rakip enerji dönüşüm verimliliklerinde geçiş yaklaşımını başarıyla gösteren ilk çalışmadır.

Araştırmacılar, bunu voltaj kaybını azaltmak için bir fotovoltaik-elektrokimyasal sistemin her bir bileşenini optimize ederek yapıyorlardı ve mevcut olanların yeterli olmadığı durumlarda yeni malzemeler yaratarak bunu gerçekleştirdiler.

Malzeme Bilimleri ve Kimya Bilimleri bölümlerinde ortak randevu alarak Berkeley Laboratuarı bilim adamı olan araştırmanın temel araştırmacısı Joel Ager “Bu heyecan verici bir gelişmedir.Yükselen atmosferik olarak CO 2 seviyeleri dünya iklimini değiştiriyor sürdürülebilir kaynaklar giderek acil ihtiyaç haline geliyor geliştirmek gerekli . Burada işimiz bize güneş ışığını doğrudan yakıt yapmaya akla yatkın bir yol olduğunu gösteriyor.” Dedi.

Güneşten yakıt alan yol, güneş yakıt araştırması yapmak için 2010 yılında kurulan DOE Enerji Yenilik Merkezi olan Yapay Fotosentez Ortak Merkezi’nin (JCAP) ana hedeflerindendir. Çalışma, JCAP’nin Berkeley Laboratuvarı kampüsünde gerçekleştirildi.

JCAP araştırmasının ilk odak noktası suyun fotosentez sürecinde verimli bir şekilde ayrılmasıyla ilgiliydi. Birkaç cihaz kullanan bu görevi büyük ölçüde başarıyla tamamlayan JCAP bilim adamları, güneş enerjisiyle çalışan karbon dioksit azaltımı yaparak, suyun bölünmesi için gösterilenlere benzer verimler elde etmeye odaklandılar ve bu birçok kişi tarafından suni fotosentezde büyük zorluk olarak görülüyordu.

Berkeley Laboratuarı’ndaki bir başka araştırma grubu, fotovoltaik-elektrokimyasal sistemdeki belirli bir bileşene odaklanarak bu zorlukla mücadele etmektedir. Bugün yayınlanan bir çalışmada, rekor düzeyde düşük enerji girdileri kullanarak karbon dioksit ile çoklu karbon dönüşümü elde edebilen yeni bir katalizörü tanımlıyorlar.

Bu JCAP çalışması için araştırmacılar güneşli bir günün öğleden önceki öğleden sonraki parlaklığın zirvesine eşdeğer olan sadece 1-güneş ışığının hafif bir enerji seviyesinde değil, günün farklı zamanlarında çalışmak için komple bir sistemi tasarladılar. Düşük ışık koşullarında bile sistemin etkin kaldığını göstermek için ışık kaynağının parlaklığını değiştirdiler.

Araştırmacılar elektrotları silikon fotovoltaik hücrelere bağladıklarında 0.35 ila 1 güneş aydınlatması için yüzde 3 ila 4’lük güneş dönüşüm verimliliğine ulaştılar. Konfigürasyonu, birbirine bağlı yüksek performanslı, tandem bir güneş piline dönüştürmek, 1-güneş aydınlatmada hidrokarbonlara ve oksijenatlara yüzde 5’i aşan bir dönüşüm verimliliği sağlamıştır.

UC Berkeley’nin Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden ek öğretim profesörü olarak göreve başlayan Ager, “Laboratuarda yüzde 5’e ulaştığımızda küçük bir dans yaptık” dedi.

Araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni bileşenler arasında, karbon dioksiti hidrokarbonlara ve oksijenatlara indirgeyen bir bakır-gümüş nanokoral katot ve suyu oksitleyen ve oksijen oluşturan bir iridyum oksit nanotüp anodu var.

Nanokoralın güzel özelliği, bitkiler gibi, hedef ürünlerin geniş bir yelpazede dağılabilmesidir ve çok kararlıdır “dedi Ager.

Araştırmacılar, Berkeley Laboratuvarı’nda bir DOE Bilim Ofisi olan Moleküler Dökümhanede, Ulusal Elektron Mikroskopisi Merkezi’ndeki malzemeleri karakterize etti. Sonuçlar, metallerin bimetalik katoda nasıl işlediğini anlamalarına yardımcı oldu. Özellikle gümüşün karbondioksitin karbon monoksit düzeyine indirgenmesinde yardımcı olduğunu öğrendiklerinde.

Karbon dioksit inatla dengeli bir molekül olduğundan, parçalanması tipik olarak önemli miktarda enerji girişi içerir.

Berkeley Laboratuarı’ndaki doktora sonrası araştırmacı yazar Gurudayal, “CO 2’yi etanol veya etilen gibi bir hidrokarbon son haline indirgemek 5 volta kadar sürebilir, tamamlanmaya başlar” dedi. “Sistemimiz, ürünlerin seçiciliğini korurken bunu yarıya indirdi.”

Özellikle, elektrotlar, nötr bir pH ortamında su içinde iyi çalışıyordu.

“Araştırma grupları anotlar tipik olarak CO 2  çözünürlüğü için ideal değildir, yüksek bir pH ortamı, gerektirdiklerinden çoğunlukla çok alkalin koşullar kullanılarak  çalışma yürütülür. Nötr koşullarda çalışan bir anot bulmak çok zordur.” Dedi Gurudayal.

Araştırmacılar, kimyasal reaksiyonları daha iyi desteklemek için daha düzgün bir yüzey alanı oluşturmak için çinko oksit yüzeyi üzerinde iridyum oksit nanotüpleri büyüterek anodu özelleştirdiler.

JCAP Bilim ve Araştırma Entegrasyonu direktör yardımcısı Berkeley Lab kimyager Frances Houle, “Her adımı çok dikkatli bir şekilde inceleyerek, bu araştırmacılar insanların bu noktada mümkün olduğunu düşündükleri bir miktar performans ve verimlilik sergiledi” dedi. Çalışma bu alanda verimli CO 2 azaltımı ve yeni malzemelerin test edilmesi için cihaz tasarımında ileriye doğru atılmış büyük bir adımdır ve tam entegre güneşle çalışan CO 2redüksiyon cihazlarının gelecekteki gelişimi için açık bir çerçeve sunmaktadır .”

Kaynak : sciencedaily.com

Yorumlar
znur Çalışkan - CO2'i Etanol ve Etilen'e Dönüştüren Yakıt Sistemi

Hakkında Öznur Çalışkan

1994 yılında İstanbul’da doğdu. Liseyi Körfez Orhangazi Anadolu Lisesinde okuduktan sonra Yalova Üniversitesi Kimya ve Süreç Mühendisliği Bölümünü kazandı ve burada öğrenimine devam etmekte. Bununla birlikte Anadolu Üniversitesi Açık Öğretim Fakültesi İşletme Bölümü öğrencisidir. Mühendislik ve Kimya ile ilgili alanlara ilgili ve araştırmaya hevesli olmakla birlikte bunları severek yaptığından ve bilim adına aktif bir rol üstlenmek istediğinden İnovatif Kimya Dergisi ekibinde bilim haberleri çevirisi yapmaktadır.

Sitemi Ziyaret Edin
Tüm Yazıları Görüntüle

Okumanızı Öneriyoruz

yeni bir arastirmaya gore gozyaslariniz elektrik uretebilir 310x165 - Yeni Bir Araştırmaya Göre Gözyaşlarınız Elektrik Üretebilir

Yeni Bir Araştırmaya Göre Gözyaşlarınız Elektrik Üretebilir

PDF OLARAK İNDİR Elektrikli Gözyaşları Bu hayal, Grimm Kardeşler’den Harry Potter’a kadar sihirli güçlere sahip …

Bir Cevap Yazın

LinkedIn Auto Publish Powered By : XYZScripts.com