Bu Yeni Keşif Sayesinde Hidrojen Otomobilleri Gerçekliğe Bir Adım Daha Yaklaşıyor
Fotoğraf: (Richard Kaner ve Maher El-Kady, Kaner’in ofisinde. Kaner geliştirdikleri yeni enerji depolama ve dönüştürme cihazının bir kopyasını alıyor.)
UCLA (Kaliforniya Üniversitesi-Los Angelas) araştırmacıları, ucuz ve verimli bir şekilde enerji üretmek ve depolamak için güneş enerjisini kullanabilen bir cihaz tasarladılar. Bu cihaz, elektronik cihazları güçlendirmede ve çevre dostu otomobiller için hidrojen yakıtı üretmede kullanılabilir.
Bu cihaz hidrojen arabalarını birçok tüketici için daha ekonomik hale getirebilir. Çünkü şu anda hidrojen yakıtı üretmek için kullanılan platin ve diğer kıymetli metallerden daha bol bulunan ve daha ucuz olan nikel, demir ve kobalt elementlerini kullanarak hidrojen üretir.
Kimya ve biyokimya alanında ve aynı zamanda malzeme bilimleri ve mühendisliği konularında UCLA’ nın seçkin profesörlerinden biri olan, çalışmanın kıdemli yazarı Richard Kaner, “Hidrojen, araçlar için mükemmel bir yakıttır. Bilinen en temiz yakıttır, ucuzdur ve havaya suyun dışında hiçbir kirletici madde salımı yapmaz. Ve bu cihaz, hidrojenli arabaların maliyetini önemli ölçüde düşürebilir” dedi.
Enerji Depolama Malzemeleri dergisinde yer alan bir makalede; teknoloji, özellikle kırsal bölgelerde veya uzak bölgelerde hizmet veren askeri birimler için yararlı olabilir. Kaner, “İnsanlar araçlarını çalıştırmak için yakıta, cihazlarını çalıştırmak için ise elektriğe ihtiyaç duyuyorlar. Artık tek bir cihazla hem elektrik hem de yakıt üretebilirsiniz” diyor.
Ayrıca, elektrik şebekelerinden fazla elektriği depolanmanın yollarına ihtiyaç duyan büyük şehirler için çözümün bir parçası olabilir.
UCLA’ nın Kalifornia Nanosistemler Enstitü’sünün üyesi olan Kaner, “Elektriği hidrojene dönüştürebiliyorsanız, süresiz olarak saklayabilirsiniz” dedi.
Geleneksel hidrojen yakıt hücreleri ve süper kapasitörler iki elektrota sahiptir: biri pozitif ve bir negatiftir. UCLA’ da geliştirilen cihaz, enerji depolayan süper kapasitör görevi gören; suyun elektrolizi olarak adlandırılan işlemde, suyun hidrojen ve oksijene ayrılması için bir cihaz olarak kullanılan üçüncü bir elektrota sahiptir. Her üç elektrot da cihazın güç kaynağı olarak kullanılan tek bir güneş piline bağlanır. Ve güneş pili tarafından toplanan elektrik enerjisi iki şekilde depolanabilir: süper kapasitörde elektrokimyasal olarak veya hidrojende kimyasal olarak.
Cihaz çevre dostu bir şekilde hidrojen yakıtı ürettiği için bir adım öne çıkıyor. UCLA’da doktora sonrası araştırmacısı olan ve aynı zamanda araştırmanın ortak yazarı Maher El-Kady, “Şu anda, dünya genelinde hidrojen üretiminin yaklaşık yüzde 95’i, havaya büyük miktarda karbondioksit salan doğal gazın hidrojene dönüşmesi gibi, fosil yakıtların dönüştürülmesinden meydana geliyor” diyor.
El-Kady, “Hidrojen enerjisi yenilenebilir kaynaklardan üretilmediği sürece ‘yeşil’ değildir. Güneş pillerini ve suyu hidrojen ve oksijene ayrılmak için doğada bol miktarda bulunan elementleri kullandığı için, bu cihaz hidrojen üretiminin maliyetini düşürmek için muazzam bir potansiyele sahiptir” dedi ve bu yaklaşımın fosil yakıtlara dayanan mevcut yöntemin yerini alabileceğini de sözlerine ekledi.
Kaner, “Süper kapasitörü ve su ayırma teknolojisini tek bir ünitede birleştirmek; telefon, web tarayıcı ve kameranın bir akıllı telefonla ilk kez birleştirilmesine benzer bir gelişmedir. Yeni teknoloji sonunda bizi araştırmacıların bile düşünmediği yeni uygulamalara götürebilir.” dedi.
Araştırmacılar elektrotların yüzey alanını arttırarak daha fazla suya maruz kalmamasını sağlamak için, insan saçının kalınlığından binlerce kez ince olan nano ölçekte tasarladılar. Bu da cihazın üretebildiği hidrojen miktarını arttırır ve aynı zamanda süper kapasitöre daha fazla yük depolanmasını sağlar. Araştırmacılar tarafından yapılan cihaz şimdilik elinizin avucuna sığacak boyutlarda olsada; Kaner, kullanılan bileşenler ucuz olduğu için daha büyük sürümler üretmenin mümkün olacağını söyledi.
İran’nın Tarbiat Modares Üniversitesi’ nde kimya profesörü olan ve makalenin ortak yazarı Mir Mousavi, “Hidrojenli otomobillerin yaygın olarak kullanılabilmesi için, şu anda kullanımda olan basınçlı silindirlerin yerine normal basınç ve sıcaklıkta büyük miktarda hidrojeni güvenli bir şekilde depolayabilen bir teknolojiye ihtiyaç duyulmaktadır” dedi.
Kaynak : phys.org
