50 Kat Daha Kararlı Adsorban Üretildi
Şekil 1. Bu grafik oksidatif yaşlanma süresine karşı karbon dioksit tutma kapasitesini göstermektedir. Önerilen yöntemin (siyah) performansının, mevcut yöntemlerden çok daha yavaş bir şekilde (yaklaşık 50 kat) düşüşe uğradığı görülmektedir. Yeni adsorban oksidasyona daha dayanıklıdır.
Kore İleri Bilimler ve Teknoloji Enstitüsü (KAIST) araştırma ekibi, amin içeren adsorbanların stabilitesini elli kez arttırarak, daha uzun süre dayanan stabil adsorbanları ticarileştirmeyi bir adım ileriye taşıyacak bir teknoloji geliştirdi.
Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Minkee Choi ve ekibi, oksidatif stabilite gösteren yüksek miktarda amin içeren adsorbanları geliştirmeyi başardılar.
Sera gazı olan karbondioksitin tutulması, sürekli olarak devam eden bir araştırma alanıdır. Son gelişmelerden bazıları, amin içeren adsorbanların kullanımının, karbondioksitin yakalanmasında verimli ve çevre dostu bir yol olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, amin içeren mevcut adsorbanların, adsorbanın yapısını kimyasal olarak bozan oksidasyon altında kararsız oldukları bilinmektedir. Bu durum, amin içeren adsorbanların tekrar ve sürekli kullanıma dayanmalarını zorlaştırır.
Araştırmacılar, aminde bulunan az miktarda demir ve bakırın, amin içeren adsorbanın oksidatif bozulmasını hızlandırdığını keşfettiler. Bu keşif üzerine, araştırmacılar öncelikli olarak safsızlıkların aktivasyonunu baskılayan bir bağlayıcı madde kullanımını önermişlerdir.
Ekip, bulunan bu yöntemin, geleneksel polietilenimin (PEI)/silika adsorbanlarına kıyasla, adsorbanın oksidasyona bağlı olarak etkinliğinin azalma hızını, 50 katına kadar yavaşlattığını göstermiştir. Yukarıdaki grafik, karbondioksit yakalama kapasitesini sadece az miktarda (yaklaşık %8) azaltan bu oksidasyon kararlı amin içeren adsorbanın (siyah karelerde gösterilmektedir) üstün performansını göstermektedir. Bu sürede, PEI/silika adsorbentinin (kırmızı karelerle gösterilen) 30 gün boyunca oksidatif yaşlanmaya maruz kaldıktan sonra karbondioksit yakalama kapasitesi önemli ölçüde azaldığı görülmektedir.
Oksidasyon altında bu stabiliteye sahip amin içeren bu adsorbanların ticarileşmeye bir adım daha yakınlaşması beklenir. Bu nedenle, ilk yazar Woosung Choi bu çalışmanın önemini “katı karbondioksit adsorbanlarını ticarileştirilebilir standartlara getirmiş” olarak tanımlamaktadır. Aslında Profesör Choi, ekibinin karbondioksit adsorbanlarına yönelik ticarileştirme adımlarının çoktan başladığını açıklıyor. Ayrıca, “dünyanın en iyi karbondioksit yakalama adsorbanını geliştirmek” amacını ortaya koyuyor.
Doktora adayı Woosung Choi liderliğindeki bu araştırma, 20 Şubat’ta Nature Communications dergisinde yayımlanmıştır.
Kaynak: sciencedaily.com
