Atmosferden Emilen CO2, Kimyasal Prosesler için Yeniden Kullanılabilir

Atmosferden Emilen CO2, Kimyasal Prosesler için Yeniden Kullanılabilir

Küresel ısınma, şu ana kadar karşılaştığımız en büyük zorluklardan biri. Sanayi devriminden günümüze, atmosferde güçlü bir sera gazı olan karbondioksit (CO2) miktarı neredeyse yarı yarıya arttı ve bu da küresel sıcaklıkta ani bir artışa neden oluyor. İklim değişikliğinin yıkıcı etkilerinden sakınmak için bu gazın artışını kontrol etmek ve sıcaklık artışını da 1,5 derecenin altında tutmamız gerekiyor. Fakat bunu başarmak için yeni emisyonları hemen durdurmak ve hali hazırda atmosferde bulunan fazla CO2’in miktarını azaltmamız gerekiyor.

Bilim insanları, devasa fanlar kullanarak havadan CO2 emebilen teknolojiler geliştiriyorlar. Doğrudan hava yakalama olarak adlandırılan bu teknik, ya adsorpsiyona ya da CO2’i yakalayarak başka bir şey oluşturmak için kullanılan reaksiyonlara dayanıyor (Direct air capture, DAC).

Doğrudan hava yakalama tekniği hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz aşağıdaki videoya göz atabilirsiniz:

Doğrudan hava yakalama tekniği; Avrupa ve Kuzey Amerika’daki birkaç şirket tarafından deneme amaçlı olarak, İsviçre’de Climeworks adlı şirket tarafından ise endüstriyel ölçekte uygulanmaktadır. Bu tesisler, 2025’te küresel CO2 emisyonunun yüzde birini emmeyi planlıyorlar. Bunun için 750.000 tane DAC ünitesi kurmaları gerekiyor.

Havadan karbondioksiti yakaladıktan sonra, DAC tesisleri bundan kurtulmalıdır. Bunu yapmanın bir yolu, karbondioksiti esasen kayaya dönüştüğü yer olan yeraltına pompalamaktır. Tesisler bunu seralarda, gazlı içeceklerde, yakıtlarda, polimerlerde ve betonda kullanılmak üzere satabilir de.

Havadan çekilen karbondioksiti ticarileştirmenin yeni yollarını aramak, atmosferik karbondioksiti azaltan yeni teknolojilere de ilham verebilir.

Bugünlerde, Güney Kaliforniya Üniversitesi’nden bilim insanları, CO2’i karmaşık saflaştırma veya ayırma yöntemleri olmadan metanole dönüştürmek için basit bir yöntem geliştirdiler.

Eğer geleneksel yöntemler kullanılsa, tutulan CO2’in ayrılması 700 ° C’ den yüksek sıcaklıklar gerektirir. Bu yeni yöntemde ise bir baz olan potasyum hidroksit, CO2’i yakalayarak potasyum format adı verilen bir bileşik oluşturur. Bu noktada teorik olarak, ortama hidrojen ekleyerek metanol üretilebilir. Fakat araştırmacıların da bilimsel bir üslupla belirttikleri gibi, asıl bu noktada yüzleşmemiz gereken bir zorluk ortaya çıkıyor.

Araştırmacılar bu noktada literatürden yardım alarak farklı bir yol dediler. Tüm reaksiyonu alkole batırıp, katalizör eklediler ve sıcaklığı arttırdılar. Sonucunda CO2’in metanole toplam dönüşümünü 20 saat içinde elde edebildiler.

Atmosferden Emilen CO2, Kimyasal Prosesler için Yeniden Kullanılabilir

Bu yeni yöntem hala biraz ayarlama gerektiriyor. Öncelikle bu tepkime döngüsel, yani reaksiyon başlangıcındaki madde ve artı metanol ile sonuçlanıyor. Bazı bileşenler uzaklaşıyor veya başka kimyasallara dönüşüyor olsa da sonunda başlangıçta bulundukları oranda yeniden üretiliyorlar. Fakat baz tükeniyor. Araştırmacılar bu sorunun üstesinden gelebilirse, bu teknik kolayca ölçeklendirilebilir ve mevcut tesislerde kullanılabilir. Ancak dahası da var. Enerji açısından verimli olması için, hidrojen üretimi, suyun yenilenebilir enerji kaynaklarıyla (güneş enerjisi gibi) ayrılmasıyla elde edilmelidir.

Şu anda kimya endüstrilerinde kullanılan hidrojenin çoğu fosil yakıtlardan elde ediliyor. Buharla dönüştürme yöntemi – ucuz ve yaygın ancak enerji açısından zorlu – karbon monoksit ve hidrojen üretmek için çok yüksek sıcaklıkta (700-1100 ° C) metan gazını ve suyu ısıtır. Bu tesislerin gittikçe daha fazla ortaya çıkmasıyla, birkaç yıl içinde büyük ölçekli sürdürülebilir CO2‘den metanole dönüşüm görebiliyoruz.

Peki o zaman bu metanol ile ne yapacağız?

Metanolü ya olduğu gibi yakıt ya antifriz olarak ya da daha fazla kimyasal üretmek için bir reaktan olarak kullanabiliriz. Yakıt olarak kullanmak CO2 sorunumuz için tam olarak bir çözüm değildir. Yakıt olarak metanol yakılır ve atmosfere geri dönen yeni CO2 molekülleri üretir. Küresel emisyonlar azaltılmadığı sürece atmosferden CO2 çıkarmak yeterli değildir.

Diğer yandan metanol, CO2‘yi hemen serbest bırakmayan çözücülerde, reçinelerde, düşük ağırlıklı polimerlerde, uzun ömürlü malzemeler üretmek için kullanılabilir.

CO2 üretimini tamamen azaltmak için bu tür araştırmalara daha fazla yatırım yapılması gerekiyor. Bu konu oldukça hassas ve bilim insanlarını, politika yapıcıları ve tüketicilerin yol boyunca yaptığı seçimleri içeriyor:  Satın aldığımız (veya daha doğrusu almadığımız) arabalar, aldığımız (veya daha doğrusu yapmayacağımız) uçuşlar, kendi evimiz için seçtiğimiz elektrik kaynağı ve daha birçok şey. Ama genel olarak, bu kararlarda bize liderlik etmeyi seçtiğimiz insanlar bu döngüyü en çok etkileyenler oluyor.

Kaynak : massivesci.com

38 Kez Okundu

Yazar Hakkında

Büşra Salman

1997 yılında İstanbul’da doğdum. Lisansımı İstanbul Üniversitesi Kimya bölümünde tamamladım. Şu anda İstanbul Üniversitesi Çevre Mühendisliği bölümünde çift ana dal programında eğitim görmekteyim. Kimya ve çevre biliminin ayrılamaz bütünlüğünde araştırdıklarımı ve öğrendiklerimi insanlara aktarabilmek için İnovatif Kimya Dergisi’ne katıldım. İlgi alanlarım: nanokimya, yeşil kimya, analitik kimya

Kopyalamak Yasaktır!