YENİ ÜRETİLEN NANOMALZEME İLE DENİZ SUYUNDAN HİDROJEN ÜRETİMİ ARTIK DAHA VERİMLİ

Günümüz teknolojileri ile yakıt hücreleri kullanarak deniz suyundan hidrojen gazı üretimi yapılabiliyor, fakat bu yöntem çok masraflı. UCF(Merkez Florida Üniversitesi araştırmacısı Yan Yang’ın keşfettiği yeni nanomalzeme deniz suyundan hidrojen üretimini günümüzde kullanılan malzemelere kıyasla çok daha ucuz ve verimli hale getiriyor. Bu gelişme bir gün temiz yakıt kaynağımızın olmasını sağlayabilir. Türkiye gibi üç tarafı denizlerle çevrili ve güneş ışığı yoğunluğunun fazla olduğu ülkemizde ekonomiyi güçlendirmesi ve fosil yakıtların yerini alması mümkün. UCF Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bölümünden Prof. Yang, 10 yıldır güneş enerjisi ile hidrojen ayrıştırma üzerinde çalışıyor. Işık ile kimyasal reaksiyonu tetikleyen fotokatalizörler, biyokütleye ve aşındırıcı tuzlara karşı yeterince dayanıklı değiller. Bu nedenle deniz suyu bu işlem için uygun bir hammadde değil. Bu yüzden Prof. Yang araştırmalarına
ilk başladığında güneş enerjisi yardımıyla saflaştırılmış sudan hidrojen ayrıştırılmasına odaklanmış. Prof. Yang ve ekibinin “Energy & Environmental Science” dergisinde yayımlanan çalışmasında yeni geliştirdikleri katalizör hem ışığın daha geniş spektrumlarından faydalanabiliyor hemde deniz suyunun zarar verici etkilerine karşı daha dayanıklı.

Yang yaptıkları çalışmadan bahsederken “Sadece laboratuvarlarda saflaştırılmış suyla değil sıradan suyu ayrıştırmak için yeni bir pencere açtık. Yöntemimiz deniz suyuyla gerçekten iyi çalışıyor ” diyor.

Araştırmacılar hibrit malzemeden oluşan yeni bir fotokatalizör geliştirdiler. Küçük nanokaviteler, en yaygın fotokatalist olan titanyum dioksitin ultra ince bir filminin yüzeyi üzerine kimyasal olarak işleniyor. Bu nanokavite girintileri, tek bir atom kalınlığında iki boyutlu bir materyal olan molibden disülfür nano pullar ile kaplanıyor.

İki Kat Verimlilik

Hali hazırda kullanılan katalizörler ışığı yalnızca belli bir spektrumda enerjiye dönüştürebilir. Yeni geliştirilen malzeme ile ışığın çok daha geniş band aralığında faydalanabiliyor. Nano pulların içindeki sülfür boşluğunu kontrol ederek görünür morötesinden yakın kızılötesi ışık dalgaboylarına kadar enerji üretebilirler. Bu da mevcut katalizörlere kıyasla iki kat verimlilik anlamına geliyor. “Sıradan malzemelere göre Güneş’ten daha fazla enerji yakalayabiliriz. Bu teknoloji ticarileşirse Florida ekonomisi için çok iyi olacak. Bu çevrede fazla deniz suyuna ve güneş ışını yoğunluğuna sahibiz. ” diyor Yang. Türkiye coğrafyası da düşünüldüğünde bu yeni teknolojilerin bizim için de ekonomik ve çevresel etkileri çok olumlu olabilir.

Güneş enerjisinden kimyasal yakıt üretmek çoğu zaman güneş panellerinden elektrik üretmekten çok daha iyi bir yöntem olabiliyor. Doğrudan elektrik üretildiğinde hemen kullanması ya da bataryalarda depolanması gerekiyor. Bu ise çok masraflı bir işlem. Güneş enerjisini doğrudan elektrik yerine hidrojene çevirimek nakliye ve depolamada ciddi avantajlar sağlar. Katalizör üretimi artık nispeten kolay ve ucuz. Yang’ın ekibi üretimi arttırmak ve performansı daha da geliştirmek için araştırmalara odalanmış durumdalar. Yakın bir gelecekte.deniz suyundan hidrojen üreten tesisler görebileceğiz.