Stanford araştırmacıları, güneş enerjisi, elektrotlar ve San Francisco Körfezi’nden gelen tuzlu su kullanarak hidrojen yakıtı üretmek için bir yol geliştirdiler. 18 Mart tarihli Proceedings of the National Academy of Sciences’da yayınlanan bulgulara göre, bu yeni yöntem sayesinde deniz suyu elektrik enerjisi ile hidrojen ve oksijen gazına ayrıştırılabilmektedir.
Eldeki mevcut elektroliz yöntemleri ile yalnızca saf su hidrojen ve oksijene ayrıştırılabilmektedir ve bu deniz suyunun elektrolizine göre daha pahalı bir yöntemdir. “Teorik olarak şehirlerin ve araçların ihtiyacını karşılayacak elektrik enerjisini üretebilmek için çok büyük miktarlarda hidrojen gerekmektedir ve bu gerekli hidrojeni saf sudan karşılamak makul bir çözüm değildir.”
Diyor Hongjie Dai, J.G. Jackson ve Stanford üniversitesi kimya profesörü C.J. Wood ”Bizim sadece California’nın ihtiyacını bile zor karşılayabilecek miktarda suyumuz var.” Karbondioksit salınımı olmaması açısından Hidrojen çok cezbedici bir yakıt çeşidi. Hidrojen yanması sonucu ortaya yalnızca su çıkıyor ve bu küresel ısınma için çok iyi bir şey. Dai, kendi laboratuvarında hazırladığı prototipin bu sonuçları verdiğini ancak araştırmacıların bu işi üreticilere bıraktığını ve seri üretime geçilmesi için topun onlarda olduğunu söylediklerini belirtiyor.
KOROZYON İLE MÜCADELE
Elektroliz adını verdiğimiz kimyasal olay aslında çok eski bir suyu bileşenlerine ayırma yöntemidir. Suyun içine yerleştirilen iki ayrı elektrod, bir güç kaynağına bağlanır. Güç kaynağı açıldığında hidrojen gazı katot, oksijen ile anot tarafında açığa çıkmaya başlar.
Ancak saf suyun aksine deniz suyunda bulunan tuz, pozitif taraf yani anodu korozyona uğratır ve parçanıın ömrünü azaltır. Dai ve çalışma arkadaşlarının çözüm bulmak istediği konuların başında bu geliyor. Araştırmacılar eğer anot kutbunu negatif yükü fazla olan bir kaplamayla katman katman sarabilirlerse, alt kısımda bulunan metali korozyondan koruyabileceklerini düşünüyor.
Bu nedenle Nikel köpük çekirdeğini kaplayan nikel sülfitin üstüne nikel-demir hidroksit eklediler. Nikel köpük burda elektriği ileten bir kondüktör görevi görüyor ve nikel-demir hidroksitte elektrolizi başlatıyor. Elektroliz boyunca nikel sülfit, negatif yüklü bir katmana dönüşerek anodu korur. Aynı eksi kutuplara sahip mıknatıs uçlarının birbirini itmesi gibi, bu eksi yüklü katman da klorürü iterek çekirdek metale ulaşmasını engeller.
Bu eksi yüklü katman olmadan anot kutbunun yalnızca 12 saat çalışabildiğini söylüyor Dai laboratuvarından mezun Michael Kenney. “12 saat sonunda korozyondan dolayı tüm elektrod un ufak oluyor, ancak bu teknoloji ile birlikte kesintisiz olarak binlerce saat çalışabiliyor.”
Bizden önceki tüm çalışmalar düşük akımlarla deniz suyunu elektroliz ederek hidrojen elde etmek üzerine yapılmıştı. Çünkü yüksek akım değerlerinde korozyon başlar. Ancak Dai, Kenney ve diğer çalışanları bu akım değerlerinin yaklaşık 10 kat fazlası değerlerde, çoklu katman deneylerini yaparak deniz suyundan hızlı bir biçimde hidrojen yakıtı üretmeyi başardılar.
Dai “Zannedersem deneylerimizde kullandığımız akım değerleri yeni bir rekor” diyor. Ekip, sisteme giren enerjinin düzenlenebilmesini sağlayan bir laboratuvarda çalışmalarını sürdürmekte ve bunun yanında San Fransisco limanında deniz suyundan hidrojen ve oksijen üretmelerini sağlayan yeni bir solar sistem de tasarlamış durumdalar.
Korozyon tehlikesi olmaksızın, sistem saf su ayrıştırmlarında kullanılan akım değerlerini yakalamış durumda. “Bu çalışmalarla ilgili en heyecan verici şey şu anda endüstride kullanılan akım değerlerinde çalıştırabiliyor olmamız.” diyor Kenney.
SON DERECE BASİT
Dai ve Kenney, düşününce ne kadar basit bir sistem dizayn ettiklerini görüyorlar. “3 yıl önce elimizde bir sihirli küremiz olsa yinede bunu hayal edemezdik, ancak şu an elimizde deniz suyundan elektroliz yapabilmemizi ve sınırsız hidrojen kaynağı yaratmamızı sağlayan bir teknoloji yöntemi var. Ve bu yeni yöntem ileride soalr ve rüzgar enerjisi ile çalışan hidrojen yakıtı teknolojisinin yaygınlaşması için yepyeni kapılar açacak.”
Gelecekte, teknoloji enerji üretmenin ötesinde amaçlar için kullanılabilir. İşlem aynı zamanda solunabilen oksijen ürettiğinden, dalgıçlar veya denizaltılar, cihazları okyanusa götürebilir ve aşağıda aynı havayı solumak zorunda kalmadan oksijen üretebilir. Dai, teknolojinin aktarılması açısından, “bu yöntem mevcut elektroliz sistemlerinde hızlıca kullanılabilir” dedi. “Sıfırdan başlamak gibi değil – daha çok yüzde 80 veya 90’dan başlamak gibi.”
Editör / Yazar: Oğuzhan PEKGÜRLER
Teşekkürler.Emeğinize sağlık