Yeni Katalizör Amonyağı İnovatif Temiz Yakıta Çeviriyor
Fotoğraf : CuOx/3A2S seçiçi bir şekilde, NH3’ten iki basamaklı reaksiyonla N2 ve H2O üretiyor.
İklim değişikliğine karşı önlemler almak ve toplumları büyük miktarlarda yenilenebilir enerjiyi kullanan hale getirmek bugün gelişmiş ülkeler için ortak olan en önemli iki konudur. Bu çabalara umut veren teknoloji, yenilenebilir enerji kaynağı olarak hidrojen (H2) kullanmaktır. İkincil temiz enerji için ilk aday olmasına rağmen, kolay depolama ve taşıma için büyük miktarlarda H2 sıvı faza dönüştürülmek zorundadır ki bu oldukça zor bir prosestir. Sıvı H2 formları arasında en umut verici olan amonyum (NH3)’tür, çünkü yüksek H2 yoğunluğuna sahiptir, kolaylıkla sıvılaştırılabilir ve geniş ölçekte üretilebilir.
Ek olarak, son zamanlarda NH3 karbonsuz bir alternatif yakıt olarak dikkat çekiyor. NH3, benzin ve hafif yağlara alternatif olarak termal güç üretiminde ve endüstriyel fırınlarda yaygın olarak kullanılabilen yanıcı bir gazdır. Ancak yakmak (yüksek tutuşma sıcaklığı) zordur ve yanma sırasında zararlı azot oksitleri (NOx) üretir.
Japonya’nın Kumamoto Üniversitesi’nde bulunan Uluslararası Bilim ve Teknoloji Araştırmaları Kurumu (IROAST) araştırmacıları, NH3 yakıt problemlerini çözmek için “katalitik yakma yöntemi”ne odaklandılar. Bu yöntem, yakıtın yanması sırasında kimyasal reaksiyonları teşvik eden veya önleyen maddeleri ekleme üzerinedir. Son zamanlarda, NH3 yanabilirliğini artıran ve NOx oluşumunu baskılayan yeni bir katalizör geliştirmeyi başardılar. Yeni katalizör (CuOx / 3A2S), bakır oksit (CuOx) taşıyan bir mullit tipi kristal 3Al2O3·2SiO2 (3A2S) yapıdır. Araştırmacılar NH3’ün bu katalizör ile yakıldığında, N2 üretiminde seçiciliğin yüksek olduğunu, bunun NOx oluşumunu baskıladığı ve katalizörün yüksek sıcaklıklarda bile değişmediğini buldu. Ayrıca, CuOx / 3A2S reaksiyonu sırasında gözlemleri ile başarılı olmuş ve NH3 katalitik yanma reaksiyon mekanizmasını açıklığa kavuşturmuştur.
3A2S ticari olarak temin edilebildiğinden ve CuOx endüstride çok kullanılan bir yöntem (ıslak emdirme ) ile üretilebildiğinden, bu yeni katalizör ucuz maliyetle imal edilebilir. Kullanımı, NH3 yakıtı yanmasından gelen ısı (düşük tutuşma sıcaklığı) ile NH3’ün H2 ye dönüşmesini ve oksidasyon ile NH3’ün arıtılmasını sağlar.
IROAST çalışma lideri Dr. Satoshi Hinokum ‘’ Katalizörümüz, CO2 gibi sera gazlarını yaymadığı ve toplumumuzda yenilenebilir enerji bilincini geliştirebileceği için antropojenik iklim değişikliği ile mücadele etmede doğru yönde bir adım gibi görünmektedir. Gelecekte daha uygulamalı koşullar altında araştırma ve geliştirme yapmayı planlıyoruz.’’ dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
