Deniz Suyundan Tuz Arındırması Gerektirmeden Hidrojen Üretebilen Yeni Yöntem Keşfedildi

Araştırmacılar, gerçekten uygulanabilir bir yeşil hidrojen endüstrisine doğru kritik bir adımda, doğrudan deniz suyundan hidrojen elde etmek için daha ucuz ve enerji açısından daha verimli bir yol geliştirdiler.

Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü araştırmacılarının yeni yöntemi, deniz suyunu doğrudan hidrojen ve oksijene ayırarak tuzdan arındırma ihtiyacını ve bununla ilgili maliyeti, enerji tüketimini ve karbon emisyonlarını atlıyor.

Hidrojen uzun süredir geleceğin temiz bir yakıtı ve özellikle üretim, havacılık ve nakliye gibi karbondan arındırılması daha zor olan endüstriler için kritik enerji sorunlarına potansiyel bir çözüm olarak lanse edildi.

Şu anda dünyadaki hidrojenin neredeyse tamamı fosil yakıtlardan geliyor ve üretimi yılda yaklaşık 830 milyon ton karbondioksit üretiyor, bu Birleşik Krallık ve Endonezya’nın yıllık emisyonlarının toplamına eşdeğer.

Ancak suyun ayrıştırılmasıyla elde edilen emisyonsuz “yeşil” hidrojen o kadar pahalıdır ki, ticari olarak büyük ölçüde sürdürülemez ve küresel olarak toplam hidrojen üretiminin yalnızca % 1’ini oluşturur.

Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü Rektör Yardımcısı Kıdemli Araştırma Görevlisi olan baş araştırmacı Dr. Nasir Mahmood, yeşil hidrojen üretim süreçlerinin hem pahalı hem de taze veya tuzdan arındırılmış suya dayandığını söyledi.

Mahmood, “hidrojenin, özellikle yenilenebilir enerjilerle kolayca değiştirilemeyen birçok endüstri için temiz bir enerji kaynağı olarak muazzam bir potansiyele sahip olduğunu biliyoruz” dedi.

“Ancak gerçekten sürdürülebilir olması için, kullandığımız hidrojen tüm üretim ömrü boyunca % 100 karbonsuz olmalı ve dünyanın değerli tatlı su rezervlerini kesmemelidir.

“Doğrudan deniz suyundan hidrojen üretme yöntemimiz basit, ölçeklenebilir ve şu anda piyasada bulunan herhangi bir yeşil hidrojen yaklaşımından çok daha uygun maliyetli.

“Daha fazla gelişmeyle, bunun Avustralya’da gelişen bir yeşil hidrojen endüstrisinin kurulmasını ilerletebileceğini umuyoruz.”

Wiley Dergisi, Small’da yayınlanan laboratuvar ölçekli bir çalışmada detaylandırılan yeni yöntem için geçici bir patent başvurusu yapıldı.

Farkı Ortadan Kaldırmak : Deniz Suyu için Bir Katalizör

Yeşil hidrojen eldesi için elektrolizör, suyu hidrojen ve oksijen bileşenlerine ayırmak için su yoluyla bir elektrik akımı göndermek için kullanılır.

Bu elektrolizörler şu anda pahalı katalizörler kullanıyor ve çok fazla enerji ve su tüketiyor – bir kilogram hidrojen üretimi yaklaşık dokuz litre su tüketimine karşılık gelmektedir. Ayrıca klor gibi zehirli bir çıktıları vardır.

“Deniz suyunu kullanmanın önündeki en büyük engel, yan ürün olarak üretilebilen klordur. Bu sorunu çözmeden dünyanın hidrojen ihtiyacını karşılasaydık, yılda 240 milyon ton klor üretirdik. Mahmood, “Bu miktar dünyanın klor ihtiyacının üç ila dört katı. Fosil yakıtlardan elde edilen hidrojeni, çevremize farklı bir şekilde zarar verebilecek hidrojen üretimiyle değiştirmenin bir anlamı yok” dedi.

“Prosesimiz sadece karbondioksiti atmakla kalmıyor, aynı zamanda klor üretimi de yok.”

Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü Malzeme Temiz Enerji ve Çevre (MC2E) araştırma grubundaki bir ekip tarafından geliştirilen yeni yaklaşım, özellikle deniz suyuyla çalışmak için geliştirilen özel bir katalizör türü kullanıyor.

Doktora adayı Suraj Loomba ile yapılan çalışma, uygun maliyetli bir şekilde üretilebilen yüksek verimli, istikrarlı katalizörler üretmeye odaklandı.

Mahmood, “Bu yeni katalizörlerin çalışması çok az enerji alıyor ve oda sıcaklığında kullanılabiliyor” dedi.

“Deniz suyunun ayrıştırılması için diğer deneysel katalizörler geliştirilmiş olsa da, bunlar karmaşık ve ölçeklendirilmesi zor.

Loomba, “Yaklaşımımız, katalizörlerin iç kimyasını basit bir yöntemle değiştirmeye odaklandı, bu da onların büyük ölçekte üretilmesini nispeten kolaylaştırıyor, böylece endüstriyel ölçeklerde kolayca sentezlenebiliyorlar.”

Mahmood, Avustralya hükümeti teknolojinin, fosil yakıt kaynaklı hidrojenle rekabet edebilmesi için yeşil hidrojen üretimi hedefini karşılayacak kadar (kilogram başına iki dolar) elektrolizörlerin maliyetini önemli ölçüde düşürme sözü verdiğini söyledi.

RMIT’deki araştırmacılar, bu teknolojinin yönlerini geliştirmek için endüstri ortaklarıyla birlikte çalışıyorlar.

Araştırmadaki bir sonraki aşama, büyük miktarlarda hidrojen üretmek için bir dizi katalizörü birleştiren bir prototip elektrolizörün geliştirilmesidir.

Kaynak : sciencedaily.com