Araştırmacılar Deniz Suyundan Hidrojen Yakıtı Üretti
Standford Üniversitesi’nden araştırmacılar güneş enerjisi kullanarak , elektrotlar ve San Francisco Koyundan deniz suyu kullanarak hidrojen yakıtı elde etmeyi başardılar .
Hidrojen ve oksijen gazının elektrik yoluyla deniz suyundan ayrılmasının yeni bir yöntemine ait bulgular , 18 Mart tarihinde Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Dergisi’nde yayınlandı . Mevcut su ayrıştırma yöntemlerinde , üretmesi maliyetli olan yüksek oranda saflaştırılmış su kullanılmaktadır.
Hongjie Dai, J.G. Jackson ve Stanford ’ da kimya profesörü ve makalenin yönetici yazarı C.J. Wood, “Teorik olarak, şehirlere ve arabalara enerji sağlamak için o kadar çok hidrojene ihtiyacınız var ki, arıtılmış su kullanmak düşünülemez. Kaliforniya’daki mevcut ihtiyaçlarımız için bile yeterli suya zar zor sahibiz,” diye belirttiler.
Dai , “Hidrojen, yakıt için uygun bir seçenektir, çünkü karbondioksit salınımı içermez , ”dedi . Yanan hidrojen sadece su salar ve iklim değişikliği ile ilgili problemlerin oluşmasına katkı sağlamaz.
Dai , laboratuvarında bir sunum yaparak araştırma kanıtlarını sundu , ancak araştırmacılar , tasarımın ölçeklendirmesini ve seri üretim ile ilgili yapılması gerekenlerin bu işin üretimini yapan girişimcilere bırakacaklar , diye belirtti.
Aşınma ile Mücadele
Kavram olarak, suyu elektrikle hidrojene ve oksijene bölmek elektroliz olarak adlandırılır .Bu bir güç kaynağının suya yerleştirilmiş iki elektrota bağlanması gibi basit ve çok zamandır bilinen bir yöntemdir. Güç kaynağı çalıştığında , hidrojen gazı katot olarak adlandırdığımız negatif uçtan , anot olarak adlandırılan diğer uçtan da oksijen dışarı çıkar .
Fakat , deniz suyu tuzundaki negatif yüklü klorür, sistemin ömrünü sınırlayarak pozitif ucu paslandırabilir. Dai ve ekibi , deniz suyu bileşenlerinin suyun içindeki anotların paslanarak parçalamasını engellemek için bir yöntem geliştirmek istediler.
Araştırmacılar , anodun negatif yükler bakımından zengin katmanlarla kaplandığında , bu katmanların klorürü iterek alttaki metalin çürümesini yavaşlattığını tespit ettiler.
Nikel köpük çekirdeğini kaplayan nikel sülfatın üstünü, nikel-demir hidroksit ile kapladılar. Nikel köpüğü iletken olarak görev yapar , elektriği güç kaynağından iletir ve nikel-demir hidroksiti elektrolizle ateşleyip suyu oksijene ve hidrojene ayırır. Elektroliz sırasında, nikel sülfit, anodu koruyan, negatif yüklü bir tabaka haline dönüşür. Tam olarak , iki mıknatısın negatif uçları birbirine çarptığında, negatif yüklü katman klorürü itmesi ve çekirdek metaline ulaşmasını önlemesi gibi.
Dai ’ nin laboratuarında yüksek lisans öğrencisi ve makalenin ortak yazarlarından Michael Kenney’e göre ,negatif yüklü kaplama olmadan, anot sadece deniz suyunda yaklaşık 12 saat çalışır. Kenny , “ Bütün elektrot parçalanıp dağılıyor, ancak bu katmanla bin saatten fazla dayanıklılık sağlanabilir,” dedi .
Daha yüksek akımlarda korozyon (madenlerin elektriksel, kimyasal ya da mekanik nedenlerle aşınması) meydana geldiği için ,hidrojen yakıtı için deniz suyunu ayrıştırmaya çalışan önceki çalışmalar düşük miktarda elektrik akımı kullanmıştı. Fakat Dai , Kenney ve meslektaşları, deniz suyundan daha hızlı hidrojen üretmelerine sağlayacak olan çok katmanlı cihazlarıyla 10 kat daha fazla elektrik üretimi sağladılar.
Dai ,“Sanırım bizler deniz suyundan elektrik elde edilmesinde bir rekora imza attık ,” dedi.
Ekip üyeleri testlerinin çoğunu, sisteme giren elektrik akımını düzenleyebilecekleri kontrollü laboratuvar koşullarında yaptılar. Aynı zamanda , San Francisco Körfezi’nde deniz suyundan hidrojen ve oksijen gazı üreten güneş enerjisi ile çalışan bir cihaz geliştirdiler .
Cihaz tuzdan kaynaklanan korozyon riski olmadan, arıtılmış su kullanan mevcut teknolojilerle eşleşmiş oldu. Kenney , “Bu çalışma hakkında önemli olan şey, sanayide kullanılan elektrik akımlarında çalışabiliyor olmamızdır,” dedi.
Şaşırtıcı şekilde kolay ,
Geriye baktıklarında Dai ve Kenney düzeneklerinin ne kadar basit olduğunu görebilmekteler , “ Üç yıl önce bir kristal topumuz olsaydı, bir ay içinde yapılırdı,” dedi Dai . Fakat şimdi ,elektrotlar ile deniz suyunun ayrıştırılması için gereken temel yöntem bulundu , bu da güneş veya rüzgar enerjisi gibi güç kaynakları ile çalışan hidrojen yakıtı elde etme sistemlerinin verimliliği için yeni kapılar açacaktır.
Gelecekte bu teknoloji , enerji üretmenin ötesinde başka şeyler için de kullanılacaktır. Bu yöntem ile aynı zamanda solunabilir oksijen de üretilebileceği için , gerekli cihazlar kullanılarak , dalgıçlar veya denizaltılar için yüzeye ihtiyaç duymadan deniz suyundan oksijen üretilebilinir.
Teknoloji transferi açısından , Dai , “ İhtiyaç duyan birisi bu elementleri mevcut elektroliz sistemlerinde kullanabilir ve bu yöntem ile daha çabuk sonuca ulaşmayı sağlayabilir . Bu yöntemi kullanacaklar için , bu sıfırdan değil %80-90 oranında yapılmış olan bir çalışmanın bulgularını kullanmak olacaktır .” dedi.
Makale , Erin I. Garcia de Jesus tarafından kaleme alınmış olup , Stanford University tarafından yayınlanmıştır .Makale içeriğinde değişiklik yapılamaz , kısaltılamaz ve ekleme yapılamaz.
Çeviri:İbrahim ÖZKARACA
Kaynak:https://www.bizsiziz.com/researchers-create-hydrogen-fuel-from-seawater/