Muz Kabuklarından Hidrojen Elde Etmek Mümkün
Biyo-atıklardan saniyeler içinde yüksek verimle hidrojen elde etmek mümkün.
Dünyanın enerji talebi arttıkça fosil yakıt tüketimi de artıyor. Sonuç olarak sera gazı emisyonunda şiddetli artışlar ve olumsuz çevresel etkiler yaşanıyor. Bu konuyu ele almak için bilim insanları alternatif ve yenilenebilir enerji kaynakları arıyorlar.
Başlıca adaylardan biri, biyokütleden veya bitki ve hayvanların organik atıklarından elde edilen hidrojendir. Biyokütle atmosferden CO2’i absorbe eder, uzaklaştırır ve depolarken aynı zamanda sera gazlarının giderilmesini ve negatif emisyon sağlar. Biyokütle ileriye dönük olarak umut verici olsa da enerji dönüşümünü maksimum seviyeye çıkarmada en iyisi olması ile ilgili soru işaretleri mevcut.
Gazlaştırma
Biyokütleyi enerjiye çevirmenin şu an iki ana yöntemi vardır; gazlaştırma ve piroliz. Gazlaştırma katı veya sıvı biyokütlenin 1000 oC civarında gaz ve katı bileşiklere dönüştürülmesidir. Elde edilen gazlar sentez gazı, katılar ise biyokömür olarak adlandırılır.
Sentez gazları hidrojen, metan, karbon monoksit ve diğer hidrokarbonların bir karışımıdır ve biyoyakıt olarak kullanılırlar. Biyokömür ise tarım alanında kullanılmasına rağmen genel olarak katı karbon atıkları olarak kabul edilirler.
Piroliz
Diğer bir metot olan piroliz, gazlaştırmaya benzer ancak bazı noktalarda farklılıkları vardır. Biyokütlenin daha düşük sıcaklıklarda, 400-800°C arasında ve inert (atıl) bir atmosferde 5 bar’a kadar ısıtılmasıyla gerçekleşir. 3 çeşit piroliz vardır; geleneksel, hızlı ve flaş piroliz. Bu üçünün arasında ilk ikisi en uzun sürede gerçekleşendir ve en fazla katı ürün miktarı elde edilir.
Flaş piroliz 600 oC’de gerçekleşir, aralarında en hızlısıdır ve çoğunlukla sentez gazlar elde edilir. Bu yöntemi gerçekleştirmek için yüksek sıcaklık ve basınçlara dayanıklı özel reaktörler gereklidir.
Hidrojen Üretimi için Muz
Profesör Hubert Girault liderliğindeki bilim insanları biyokütlenin foto-pirolizi için yeni bir yöntem geliştirdiler. Çalışma “Chemical Science” dergisinde yayınlanmıştır.
Bu metotta ksenon lambası kullanarak flaş ışığı pirolizi uygulanmıştır. Girault’un grubu, bu sistemi son yıllarda nanoparçacıkları sentezlemek gibi başka amaçlar için de kullanmıştır. Lambanın beyaz ışığı yüksek enerji kaynağı sağlar ve fototermal biyokütlenin sentez gazına ve biyokömüre dönüşümünü anında tetikler.
Bu flaş tekniği farklı biyokütle kaynaklarında da kullanılır; muz kabuğu, mısır koçanı, portakal kabuğu, kahve çekirdeği ve hindistan cevizi kabuğu. Bunların hepsi en başta 105 oC’de 24 saat boyunca kurutulur ve daha sora öğütülerek ince bir toz haline getirilir. Bu toz daha sonra paslanmaz çelik bir reaktöre yerleştirilir. Ksenon lambası yanıp söner ve tüm dönüştürme işlemi birkaç milisaniyede son bulur.
Projede çalışan Bhawna Nagar: “Her bir kilogram kurutulmuş biyokütleden, yaklaşık 100 litre hidrojen ve 330 gram biyokömür elde edilir. Bu miktar en baştaki kurutulmuş muz kabuğu kütlesinin %33’ü kadardır.” Ayrıca, hesaplamalar sonucu kuru biyokütle kilogramı başına 4,09 MJ enerji elde edildiği görülmüştür.
Bu yöntemde öne çıkan; elde edilen ürünlerin, hidrojen ve biyokömürün değerli olmasıdır. Hidrojenden yeşil yakıt olarak faydalanılabilir. Biyokömür gömülerek gübre olarak veya iletken elektrotlar üretmek için kullanılabilir.
Kaynak: chemeurope.com
