Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Yeni reaktör tasarımı, daha çevik ve ölçeklenebilir karbondioksit azaltma stratejilerine olanak sağlayarak iklim ve biyosfer üzerindeki emisyon etkileri sorununa çözümün bir parçası olabilmektedir.

Nature Energy'deki bir çalışma, bu özel reaktörü, çekirdeğinde dikkatlice tasarlanmış gözenekli katı elektrolit tabakası bulunan modüler, üç odacıklı bir yapıya sahip olarak tanımlamaktadır. Kimya ve biyomoleküler mühendisliği doçenti ve çalışmanın ilgili yazarı Haotian Wang, araştırmanın ‘atmosferden karbon yakalamada büyük bir dönüm noktasını temsil ettiğini’ söylemiştir.

Wang, "Araştırma bulgularımız, karbon yakalamayı çeşitli endüstrilerde daha uygun maliyetli ve pratik olarak uygulanabilir hale getirme fırsatı sunuyor" diyerek eklemiştir. Ayrıca, bu yeni cihaz, karbon içeren çözeltilerden endüstriyel olarak önemli karbondioksit rejenerasyon oranlarına ulaşmıştır. Uzun vadeli kararlılığı ile farklı katot ve anot reaksiyonlarına uyarlanabilirliği de dahil olmak üzere performans ölçümleri, geniş ölçekli endüstriyel kullanım potansiyelini sergilemektedir. Buna ek olarak, ‘Bu teknolojinin en büyük çekiciliklerinden biri esnekliğidir.’ diyen Wang, farklı kimyasallarla çalıştığını ve hidrojeni eş üretmek için kullanılabileceğini açıklamıştır.

Yeni teknoloji, asidik bir gaz olan karbondioksiti filtrelemek için genellikle yüksek pH'lı sıvılardan karışık bir gaz akışı geçirmeyi içeren doğrudan hava yakalama işlemlerinde yüksek sıcaklıkların kullanımına bir alternatif sunmaktadır. İşlemin bu ilk adımı, gaz moleküllerindeki karbon ve oksijen atomlarını sıvıdaki diğer bileşiklere bağlayarak, karbondioksiti yakalamak için kullanılan kimyasalın türüne bağlı olarak değişen güç derecelerinde yeni bağlar oluşturmaktadır. İşlemdeki bir sonraki büyük adım, karbondioksiti bu çözeltilerden geri almayı içerir ve bu, ısı, kimyasal reaksiyonlar veya elektrokimyasal işlemler kullanılarak yapılabilmektedir.

Çalışmanın ortak birinci yazarı olan Rice doktora sonrası araştırmacısı Zhiwei Fang, geleneksel doğrudan hava yakalama teknolojilerinin sorbentten veya karbondioksit filtreleme maddesinden karbondioksiti yenilemek için yüksek sıcaklıklı süreçler kullanma eğiliminde olduğunu söylemiştir. Fang, ‘Çalışmamız, karbondioksiti yenilemek için termal enerji yerine elektrik enerjisi kullanmaya odaklandı.’ dedi ve yaklaşımın oda sıcaklığında çalışması, ek kimyasallara ihtiyaç duymaması ve istenmeyen yan ürünler üretmemesi gibi birkaç ek avantajı olduğunu eklemiştir.

Karbondioksiti hapsetmek için kullanılan kimyasal türlerinin farklı dezavantajları ve avantajları vardır. Amin bazlı sorbentler en yaygın kullanılanlardır çünkü daha zayıf bağlar oluşturma eğilimindelerdir, bu da karbondioksiti çözeltiden geri çıkarmak için daha az enerji gerektiği anlamına gelmektedir. Ancak aynı zamanda, oldukça toksik ve dengesizlerdir. Sodyum hidroksit ve potasyum hidroksit gibi sorbentler kullanan temel su bazlı çözeltiler daha yeşil bir alternatif olsa da, karbondioksiti geri salmak için çok daha yüksek sıcaklıklar gerektirmektedir.

Wang, ‘Reaktörümüz karbonat ve bikarbonat çözeltilerini verimli bir şekilde bölebilir; bir bölmede alkali emici ve ayrı bir bölmede yüksek saflıkta karbondioksit üretebilir. Yenilikçi yaklaşımımız, iyon hareketini ve kütle transferini verimli bir şekilde kontrol etmek için elektrik girdilerini optimize ederek enerji bariyerlerini azaltır.' diyerek açıklamıştır. Wang ayrıca bu araştırmanın daha fazla endüstriyi sürdürülebilir süreçleri takip etmeye ve net sıfır geleceğe doğru ivmeyi artırmaya motive edeceğini umduğunu söylemiştir.

Yazar: Bassma BOUANANI

Kaynakça : https://www.lab-worldwide.com/efficient-carbon-capture-electrochemical-reactor-a-954628b49a797f0d644d9248ab9e1b53/