Zararlı Kimyasallar Artık Kaynak Olabilir: Geri Dönüşümde Devrim
Malzemeleri geri dönüşüm için ayırmak üzere ses dalgalarını kullanan yeni bir teknik, zararlı kimyasalların çevreye sızmasını önlemeye yardımcı olabilir.
Leicester Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, değerli katalizör malzemelerini ve florlu polimer membranları (PFAS) katalizör kaplı membranlardan (CCM’ler) verimli bir şekilde ayırmak için bir yöntem geliştirerek yakıt hücresi geri dönüşümünde büyük bir atılım gerçekleştirdiler.
Bu ilerleme, içme suyunu kirlettiği ve ciddi sağlık riskleri oluşturduğu bilinen ve genellikle “sonsuza kadar kimyasallar” olarak adlandırılan PFAS ile ilgili önemli çevresel kaygıları ele almaktadır. Royal Society of Chemistry, Birleşik Krallık su kaynaklarındaki PFAS seviyelerinin düşürülmesi için hükümete harekete geçme çağrısında bulundu.
Yüksek güçlü ultrason, değerli katalizörü alttaki polimer membranlardan bir dakikadan kısa sürede hızla ayırır. Kredi: Leicester Üniversitesi
Karmaşık katalizör kaplı membranların parçalanması
Otomobillere, trenlere ve otobüslere güç sağlayan hidrojenle çalışan enerji sistemlerinin temel bileşenleri olan yakıt hücreleri ve su elektrolizörleri, değerli platin grubu metaller içeren CCM’lere bağlıdır. Ancak katalizör katmanları ile PFAS membranları arasındaki güçlü yapışma geri dönüşümü zorlaştırmaktadır.
Leicester’daki araştırmacılar, bu malzemeleri etkili bir şekilde ayırmak için organik çözücü ıslatma ve su ultrasonikasyonu kullanarak ölçeklenebilir bir yöntem geliştirerek geri dönüşüm sürecinde devrim yarattı.
Yüksek güçlü ultrason, değerli katalizörü alttaki polimer membranlardan bir dakikadan kısa sürede hızla ayırır. Kredi: Leicester Üniversitesi
Leicester Üniversitesi Kimya Fakültesi’nden Dr. Jake Yang şunları söyledi: “Bu yöntem basit ve ölçeklenebilir. Artık PFAS membranlarını sert kimyasallar olmadan değerli metallerden ayırabiliyoruz – yakıt hücrelerini geri dönüştürme şeklimizde devrim yaratıyoruz. Yakıt pilleri uzun süredir temiz enerji için çığır açan bir teknoloji olarak müjdeleniyor ancak platin grubu metallerin yüksek maliyeti bir sınırlama olarak görülüyor. Bu metallerde döngüsel bir ekonomi, bu çığır açan teknolojiyi gerçeğe bir adım daha yaklaştıracaktır.”
Ultrason bıçağı geri dönüşüm süresini saniyelere indiriyor
Bu başarının üzerine inşa edilen bir sonraki çalışmada, geri dönüşümü hızlandırmak için membranları bölmek üzere yüksek frekanslı ultrason kullanan ısmarlama bir bıçak sonotrot kullanılarak sürekli bir delaminasyon süreci başlatıldı.
Yüksek güçlü ultrason, değerli katalizörü alttaki polimer membranlardan bir dakikadan kısa sürede hızla ayırır. Kredi: Leicester Üniversitesi
Süreç, yüksek basınca maruz kaldığında çöken kabarcıklar yaratır, bu da değerli katalizörlerin oda sıcaklığında saniyeler içinde ayrılabileceği anlamına gelir. Yenilikçi süreç hem sürdürülebilir hem de ekonomik olarak uygulanabilir olup, yaygın olarak benimsenmesinin önünü açmaktadır.
Bu çığır açan araştırma, sürdürülebilir teknolojiler alanında küresel bir lider olan Johnson Matthey ile işbirliği içinde gerçekleştirilmiştir. Bunun gibi sanayi-akademi ortaklıkları, teknolojik ilerlemenin sağlanmasında kolektif çabaların önemini vurgulamaktadır.
Yüksek güçlü ultrason, değerli katalizörü alttaki polimer membranlardan bir dakikadan kısa sürede hızla ayırır. Kredi: Leicester Üniversitesi.
Johnson Matthey’de Baş Araştırma Bilimcisi olan Ross Gordon şunları söyledi: “Katalizör yüklü membranları ayırmak için yüksek yoğunluklu ultrasonun geliştirilmesi, yakıt hücresi geri dönüşümüne yaklaşımımızda oyunun kurallarını değiştirecek bir adımdır. Johnson Matthey olarak, hidrojenle çalışan enerjinin benimsenmesini hızlandıran ve bunu daha sürdürülebilir ve ekonomik olarak uygulanabilir hale getiren öncü çözümler üzerinde işbirliği yapmaktan gurur duyuyoruz.”
Yakıt hücresi talebi artmaya devam ederken, bu buluş temel temiz enerji bileşenlerinin verimli bir şekilde geri dönüştürülmesini sağlayarak döngüsel ekonomiye katkıda bulunuyor. Araştırmacıların çabaları, yakıt hücresi teknolojisi için daha yeşil ve daha uygun fiyatlı bir geleceği desteklerken aynı zamanda acil çevresel zorlukları da ele alıyor.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Geri Dönüşümün DNA’mızda Olduğuna İşaret Eden Hücresel Aktivite Keşfedildi