Araştırmacılar, karbondioksiti tekrar katı kömür haline getirmek için sıvı metalleri kullanmayı denediler; bu, yaklaşım ilk adımda karbonu yakalama ve depolama işine yarayacak.
Avustralya’nın Melbourne kentindeki RMIT Üniversitesi liderliğindeki araştırma ekibi, CO2’yi bir gazdan katı karbon parçacıklarına verimli bir şekilde dönüştürebilecek yeni bir teknik geliştirdi.
Nature Communications dergisinde yayınlanan araştırma, sera gazını atmosferimizden güvenli ve kalıcı bir şekilde çıkarmak için alternatif bir yol sunuyor.
Karbon yakalama ve depolama için mevcut teknolojiler, CO2’yi sıvı bir forma sıkıştırmaya, uygun bir yere nakletmeye ve yeraltına enjekte etmeye odaklanıyor.
Ancak, mühendislik zorlukları, ekonomik açıdan uygunluk sorunları ve depolama alanlarındaki olası sızıntılarla ilgili çevresel kaygılar nedeniyle uygulama geçici bir süreliğine engellenmiştir.
RMIT araştırmacısı Dr. Torben Daeneke, CO2’yi katıya dönüştürmenin daha sürdürülebilir bir yaklaşım olabileceğini söyledi.
Avustralya Araştırma Konseyi DECRA Üyesi Daeneke, “Tam anlamıyla geri dönemediğimiz halde, karbondioksiti tekrar kömür haline getirmek ve toprağa gömmek, emisyon saatini geri sarmak gibi bir şeydir.” dedi.
“Bugüne kadar, CO2 yalnızca yüksek sıcaklıklarda katılaşmaya dönüştürülmüş ve endüstriyel olarak dayanılmaz hale getirilmiştir.”
“Katalizör olarak sıvı metalleri kullanarak, gazı oda sıcaklığında, verimli ve ölçeklenebilir bir işlemde tekrar karbona dönüştürmenin mümkün olduğunu gösterdik.”
“Daha fazla araştırmanın yapılması gerekmekle birlikte, sağlam bir karbon depolanması sağlamak için çok önemli bir ilk adım.”
Karbon dönüşümü nasıl çalışır?
Baş yazar, RMIT’in Mühendislik Fakültesi Rektör Yardımcısı Araştırma Görevlisi Dr. Dorna Esrafilzadeh, atmosferik CO2’yi depolanabilir katı karbona dönüştürmek ve dönüştürmek için elektrokimyasal tekniği geliştirdi.
CO2’yi dönüştürmek için araştırmacılar, yüzeyi kimyasal olarak harekete geçirirken elektrik iletimi konusunda son derece verimli olmasını sağlayan spesifik yüzey özelliklerine sahip bir sıvı metal katalizör tasarladı.
Karbondioksit, bir elektrolit sıvısı ve az miktarda bir sıvı metal ile doldurulmuş bir beher içinde çözülür, bu daha sonra elektrik akımı ile yüklenir.
CO2, yavaşça, sürekli olarak karbonlu katı üretimine izin veren sıvı metal yüzeyden doğal olarak ayrılan katı karbon taneciklerine dönüşür.
Dr. Dorna Esrafilzadeh, üretilen karbonun bir elektrot olarak da kullanılabileceğini söyledi.
“Sürecin bir yan yararı, karbonun bir elektrikli kapasitör haline gelen elektrik yükünü tutabileceği ve gelecekteki araçlarda potansiyel olarak bir bileşen olarak kullanılabileceğidir.”
“Proses aynı zamanda endüstriyel uygulamalara da sahip olabilecek bir yan ürün olarak sentetik yakıt üretiyor.”
Araştırma, RMIT’in MicroNano Araştırma Tesisi ve RMIT Mikroskopi ve Mikroanaliz Tesisinde, araştırmacı olarak, Onursal RMIT ve ARC Ödül Üyesi, Profesör Kourosh Kalantar-Zadeh (UNSW) ile yapıldı.
Araştırma, Gelecekteki Düşük Enerji Elektroniği Teknolojileri için Avustralya Araştırma Konseyi Merkezi (FLEET) ve Elektromateryal Bilim için ARC Mükemmellik Merkezi (ACES) tarafından desteklenmektedir.
İşbirliği, Almanya (Munster Üniversitesi), Çin (Nanjing Havacılık ve Uzay Üniversitesi), ABD (Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi) ve Avustralya’dan (UNSW, Wollongong Üniversitesi, Monash Üniversitesi, QUT) araştırmacıları içermektedir.