Ispanak; Temel Reis ve Gezegene Faydalı
Kimya deneyleri, yakıt hücrelerine güç sağlama potansiyeli gösteriyor.
“Ispanak yiyin,” bir çoğumuzun çocukluğundan beri gelen ortak bir söylemdir. Besleyiciliği yüksek doyurucu bir sebze olan ıspanak insanlara sadece enerji sağlamaz. Ayrıca AU Kimya Bölümü araştırmacıları tarafından hazırlanan yeni bir makaleye göre yakıt hücrelerine yardım edebilme potansiyelindedir. Ispanak, yapraklı ve yenilebilir formundan karbon nano yapraklara dönüştürüldüğü zaman, yakıt hücresi pilleri ve metal-hava pillerinde oksijen indirgeme reaksiyonu için bir katalizör görevini üstlenir.
Bir oksijen indirgeme reaksiyonu yakıt hücre pillerindeki ve metal-hava pillerindeki iki reaksiyondan biridir ve genellikle bu cihazların enerji çıkışını sınırlayan daha yavaş olan tepkimedir. Araştırmacılar kuşkusuz uzun zamandır karbon malzemelerin reaksiyonu katalize edebileceğini biliyorlardı. Ancak bu karbon bazlı katalizörler her zaman geleneksel platin bazlı katalizörlerden daha iyi performans göstermez. AU araştırmacıları, verimli bir katalizör için, hazır doğal kaynakları kullanarak, ucuz ve daha az toksik bir hazırlama metodu bulmak istediler. Onlar bu zorluğu ıspanak kullanarak aştılar.
AU’da kimya profesörü olan ve makalenin baş yazarı Prof. Shouzhong Zou diyorki “Bu çalışma sürdürülebilir katalizlerin, doğal kaynaklardan oksijen indirgeme reaksiyonuna neden olabileceğini gösterdi.” “Test ettiğimiz metod yenilenebilir bir biyo kütle olan ıspanaktan oldukça aktif, karbon bazlı katalizörler üretebilir. Aslında hem aktivite hem de stabilite açısından ticari platin katalizörlerinden daha iyi performans gösterdiğine inanıyoruz. Katalizörler potansiyel olarak hidrojen yakıt hücrelerinde ve metal-hava pillerinde uygulanabilir. Zou’nun eski doktora sonrası öğrencileri Xiaojun Liu ve Wenyue Li ve lisans öğrencisi Casey Culhane makalenin ortak yazarlarıdır.
Katalizörler yeterli akım üretmek ve enerji yaratmak için bir oksijen indirgeme reaksiyonunu hızlandırır. Araştırma için pratik uygulamalar arasında, elektrikli araçlara ve askeri teçhizata güç veren yakıt hücreleri ve metal-hava pilleri bulunmaktadır. Araştırmacılar bitkilerden türetilen katalizörlerle laboratuarda ve kuyruk otu veya pirinç gibi bitki ürünleriden türetilmiş katalizörlü prototiplerde aşama kaydediyorlar. Zou’nun çalışması, ıspanağın oksijen indirgeme reaksiyon katalizörlerini hazırlamak için bir malzeme olarak kullanıldığı ilk gösterim oldu. Ispanak bu çalışma için iyi bir adaydır çünkü düşük sıcaklıklarda hayatta kalır, bol miktarda bulunur ve yetiştirilmesi kolaydır ayrıca bu tür katalizör için gerekli olan demir ve nitrojen bakımından zengindir.
Zou ve onun öğrencileri ıspanaktan türetilen karbon nano yapraklardan oluşan katalizörleri yarattı ve test etti. Karbon nano yapraklar nanometre ölçeğinde kalınlığa sahip, bir insan saçından bin kat daha ince bir kağıt parçası gibidir. Nano yaprak üretmek için, araştırmacılar ıspanağı yıkama, sıkma ve dondurarak kurutma, bir havan ve havan eli ile elle ince bir toz haline getirme ve performansını artırmak için ortaya çıkan karbon nano tabakayı ekstra nitrojenle “katkılama” gibi hem düşük hem de yüksek teknolojili yöntemler içeren çok aşamalı bir işlemden geçirirler. Ölçümler gösteriyorki ıspanak türevi katalizörler pahalı olabilen ve zamanla gücünü kaybedebilen platin bazlı katalizörlerden daha iyi performansa sahip.
Araştırmacılar için sıradaki adım, nasıl performans gösterdiklerini görmek ve diğer bitkilerden katalizör geliştirmek için; tıpkı hidrojen yakıt hücreleri gibi katalizörleri laboratuvar simülasyonundan alıp prototip cihazlara yerleştirmek. Zou ayrıca süreç için ihtiyaç duyulan enerji tüketimini azaltarak sürdürülebilirliği de geliştirmek istiyor.
Kaynak : sciencedaily.com
