Karbondioksitten Elektrik ve Kimyasal Üreten Elektrokimyasal Hücre

Araştırmacılara göre alüminyum ve oksijen kullanarak çalışan bu hücre karbondioksiti
kullanışlı kimyasallara dönüştürebiliyor. Bu süreçte bol miktarda elektrik enerjisi de elde
ediliyor.
Yüksek oranda karbon kazanımı, kullanımı ve ayrıştırılması teknolojileri (CCUS),
karbondioksit kazanımında için ne kadar enerji gerektiğine göre sınırlı olabilir. Bununla
birlikte, karbondioksitin depolanıp işe yarar kimyasallara ve yakıta dönüştürülmesinin,
geliştirilmesi zor bir yöntem olduğu düşünülüyor.
Kimya mühendisi Lynden Archer ve Cornell Üniversitesi’ndeki diğer meslektaşları sadece
karbondioksit kazanımı sağlamayan, aynı zamanda elektrik de üretebilen bir sistem üzerine
çalışmaya başladılar. Hipotezlerine göre, bu sistemde anot olarak bir metal, katot olarak ise
karbondioksit ve oksijen karışımı kullanılabilir. Anot ve katot arasındaki elektrokimyasal
reaksiyonlar karbondioksiti karbondioksit zengini bileşiklere ayırırken aynı zamanda
elektrik de üretebilir.
İnovatif Kimya Dergisi kaynak gösterilmeden paylaşılamaz.
Archer ve meslektaşı Wajdi Al Sadat bulgularını Science Advance’in 20 temmuz sayısında
açıkladılar.
“Bu tür elektrokimyasal sistemlerde daha önce anot olarak lityum, sodyum ve magnezyum
kullanıldı. Bu maddeler karbonu “kullanışlı olmayan karbonatlara” dönüştürdü,” diyor
Archer. “Daha sonra yer kürede bol miktarda bulunan 3. element olan Alüminyumu
kullanmak aklımıza geldi. Bol miktarda olması onu ucuz yapıyor. Ayrıca lityum ve
sodyumdan daha az reaktif olduğu için üzerinde çalışması daha güvenli oluyor,” şeklinde
ekliyor Archer.
Bu sistemde anot alüminyum folyodan oluşurken katot ise gözenekli ve iletken bir madde
olan paslanmaz çelik ağından oluşuyor. Bu yapı sayesinde karbondioksit ve oksijen çeliğin
içinden rahatça geçebiliyor. Elektrolit ise anot ve katot arasıdaki bağlantıyı sağlayan,
sayesinde moleküllerin dağılabildiği bir sıvı olarak rol oynuyor.
Yapılan deneylerde bu hücre katalizatör veya yüksek derecede sıcaklığa gerek duymadan,
kazanılan her gram karbon başına 13 amper-saat elektrik üretebiliyor. Ayrıca,
karbondioksiti alüminyum oksalata dönüştürüyor, ki bu da endüstride sık ihtiyaç duyulan bir
kimyasal olan oksalat asidine kolayca dönüşebiliyor. “Bu elverişli ürün plastik ve daha
birçok ürün için iyi bir başlangıç maddesi,” diyor Archer. “Teorik olarak, katoda yeni
bileşikler eklemek karbondioksitin başka elverişli kimyasallara dönüşmesini sağlayabilir,”
şeklinde ekliyor.
Archer’a göre, eğer elektrolit su ile kontağa girerse fonksiyonunu kaybedebilir. Fabrikaların
veya elektrik santrallerinin saldığı karbondioksiti işleme tabi tutan bu sistem, eğer
karbondioksit nem barındırıyorsa çalışmayabilir. “Buna rağmen, suya karşı daha az hassas
olan bir elektrolit bulmak da mümkün,” diyor Archer.
Kaynak : ieee.org
Yorumlar
İnovatif Kimya Dergisi kaynak gösterilmeden paylaşılamaz.