Çevre Kirliliğinden Kâr sağlayan Dönüşüm Prosesi

Cincinnati Üniversitesi’ndeki mühendisler, iklim değişikliğini ele alırken kimya ve enerji fabrikalarından salınan emisyonları, faydalı ürünlere dönüştürmek için umut verici bir elektrokimyasal sistem geliştirdiler.

UC Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Üniversitesinde Yrd. Doç. Jingjie Wu ve öğrencileri, karbondioksiti karbonmonoksite, ve ardından gıda ambalajından lastiklere kadar, her alanda kullanılan bir kimyasal olan etilene dönüştürmek için iki aşamadan oluşan, basamaklı bir reaksiyon kullandılar.

Çalışma, California Berkeley Üniversitesi ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ile işbirliği içinde Nature Catalysis dergisinde yayımlandı.

Çalışmanın baş yazarlarından biri olan UC Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi mezunu Tianyu Zhang, geçen yıl, Mars’ta keşif için roket yakıtı olarak kullanılabilecek karbondioksiti, metana dönüştürmenin yollarını inceleyen benzer bir çalışmaya öncülük etti.

Zhang, “İki aşamalı dönüşümün önemi, düşük maliyetli stratejiyle aynı anda etilen seçiciliğini ve üretkenliğini artırabilmemizdir.” şeklinde açıkladı. “Bu işlem, elektrot yapısı genel ve basit olduğu için çeşitli reaksiyonlara uygulanabilir.”

Seçicilik, istenen bileşiklerin izole edilmesi anlamına gelir. Verimlilik, reaktörün üretebileceği etilen miktarıdır.

Zhang, “Karbon emisyonlarını, birçok aşağı akış uygulaması nedeniyle değerli kabul edilen bir şeye seçici olarak azaltıyoruz.” şeklinde açıkladı.

Uygulamaların, çelik ve çimento fabrikalarından, petrol ve gaz endüstrisine kadar çeşitli endüstrileri kapsadığını açıkladı.

“Gelecekte bu tekniği karbon emisyonlarını azaltmak ve bu emisyonlardan kar elde etmek için kullanabiliriz. Dolayısıyla karbon emisyonlarını azaltmak artık maliyetli bir süreç olmayacak” şeklinde açıkladı.

Etilen “dünyanın en önemli kimyasalı” olarak adlandırılmıştır. Su şişelerinden PVC borulara, tekstil ve lastiklerde ve yalıtımda bulunan kauçuğa kadar çeşitli plastiklerde kullanılır.

Profesör Wu, ürettikleri kimyasalın yenilenebilir kaynaklardan üretildiği için “yeşil etilen” olarak bilindiğini açıkladı.

Wu, “İdeal olarak, aynı anda yakıt ve kimyasallar üretirken sera gazını çevreden kaldırabiliriz” şeklinde ekledi. “Enerji santralleri ve etilen santralleri çok fazla karbondioksit salınımına sebep olur. Amacımız karbondioksiti yakalayıp, elektrokimyasal dönüşüm kullanarak etilene dönüştürmektir.”

Şimdiye kadar, proses etilen üretmek için gerekenden daha fazla enerji gerektiriyor. Wu, tandem elektrotları kullanarak, süreci ticari olarak endüstri için çekici hale getirmenin temel belirteçleri olan üretkenliği ve seçiciliği artırabildiklerini açıkladı.

Wu, sera gazlarını yakalamanın ve dönüştürmenin çok büyük çevresel avantajları olduğunu ekledi.

“Gelecekte, sürdürülebilir gelişmelere ihtiyacımız olacak, bu yüzden karbondioksiti dönüştürmemiz gerekecek”

Wu, bakırın bu reaksiyon için en iyi mutlak katalizör olmadığını, bu nedenle endüstri uzmanlarının üretkenliği ve verimliliği daha da artırabilecek alternatiflere sahip olduğunu söylüyor.

“Sistemimiz çok genel, ancak tercih edilen katalizörleri kullanabilirsiniz.” “Fakat ticari bakırla bile performansı iki katından fazlasına çıkarmayı başardık. Daha da iyi bir katalizörle ekonomik sorunu çözebilirdik.”

Wu geçen yıl tasarımları için patent başvurusunda bulundu.

Zhang, sistemin ekonomik hale gelmesinin biraz zaman alacağını söylemekte. Ama şimdiden muazzam adımlar attılar, şeklinde açıkladı.

Zhang, “Teknoloji 10 yılda çok gelişti. Dolayısıyla önümüzdeki 10 yılda benzer gelişmeler göreceğimiz konusunda iyimserim. Bu bir ezber bozan bir gelişme ” şeklinde açıkladı.

Kaynak: sciencedaily.com