Çok Daha Küçük Karbon Ayak İzine Sahip Amonyak Üretimi
Fotoğraf: Havadan sürekli bir şekilde azot gazı yakalamayı ve bu azotun elektrokatalitik ekranlar sayesinde yüksek seçicilikte amonyağa dönüşümü göstermektedir. (Aditya Prajapati ve Meenesh Singh)
Amonyak, dünyada en çok üretilen ikinci kimyasal ve çoğu gübrenin önemli bir bileşenidir. Buna karşın günümüzdeki endüstriyel amonyak üretiminde her yıl milyonlarca ton, güçlü bir sera gazı olarak bilinen karbondioksit oluşmaktadır.
Bugünlerde, Chicago’daki Illinois Mühendislik Üniversitesi’nde kimya mühendisliği yardımcı doçenti olarak görev alan Meenesh Singh liderliğindeki araştırmacılar, potansiyel olarak çok daha düşük karbon ayak izine sahip amonyak üretmek için yeni bir süreci açıklamaktalar.
Azot gazı, amonyak üretmek için kullanılan bileşenlerden biridir. Bu gazdaki azot bağları çok kararlı olduğu için bu bağları kırmak ve azotun hidrojenle bağ yaparak amonyak oluşturmasını sağlamak için çok fazla enerji gerekir.
Singh bu durumu şöyle açıklıyor;
‘’Azottan amonyak üretmek için kullanılan mevcut yöntemler oldukça büyük enerji gerektirir ve çok büyük miktarlarda ısı üretmek için fosil yakıt yakılması gerekir. Bu da yan ürün olarak çok fazla sera gazı oluşumuna neden olur ‘’
Singh ve ekibi, amonyak üretmek için azotu hidrojene bağlamaya yardımcı bir katalizör olan ve bakır kaplı ağ ekran kullanımına dayanan yeni bir yöntem geliştirdiler.
Bakır kaplı ağ ekrandaki elektrifikasyon, reaksiyonları yürütmeye yardımcı olur. Saf azot gazı ekran boyunca itilerek hidrojen oluşumuna neden olacak şekilde su ile etkileşime geçer.
Signh’in yönteminde, geleneksel yöntemle benzer miktarlarda enerji kullanılsa da sadece ekranı elektriklendirmek için kullanılan fosil yakıt miktarı diğer yönteme göre çok daha az miktardadır.
Singh ‘’Elektrik, güneş veya rüzgar enerjisinden sağlanabilir ve bu da sera gazı emisyonlarının azaltılmasında gerçekten büyük bir fark yaratacaktır.’’ diyor ve ekliyor ‘’Modern elektrik üretimi yapılan santraller olduça verimli ve geleneksel yöntemler ile şebekeye güç veriliyor olsa da bizim yöntemimizde daha az fosil yakıt kullanılıyor ve daha az zararlı sera gazı salınımı oluyor.’’
Şu anda Singh’in yöntemi %20 amonyak ve %80 hidrojen gazı üretiyor.
‘’Amonyak üretimini arttırmayı umuyoruz, yine de şimdiye kadarki çabalarımız umut verici ve eğer yüksek miktarlarda amonyak üretimi için sürecimizi büyütürseniz, karbon emisyonlarındaki tasarruf hala çok değerli.’’
UIC Teknoloji Yönetimi Ofisi tarafından bu yeni yöntem için geçici bir patent de kayda geçmiş bulunuyor.
Şimdi ise Singh’in ekibi bu eşsiz amonyak yapımı yöntemlerinde azot kaynağı olarak saflaştırılmış azot gazı yerine, havayı kullanmayı düşünüyor.
Singh ‘’Saflaştırılması ve şişelenmesi gereken azot gazı yerine hazır havayı kullandığımızda sera gazları açısından daha da tasarruf sağlamış olacağız.’’ diyor.
Kaynak : phys.org
