Güneş enerjisi kullanarak hidrojen üretimi

İspanya'daki bir grup bilim adamı normal koşullar altında hidrojenin endüstriyel ölçekte üretimi için güneş ışığını kullanan bir katalizör geliştirdi.

Hidrojen temiz ve fosil yakıtlarına etkili bir alternatif enerji taşıyıcısıdır. Ancak, hidrojen doğada normal olarak elementel halde bulunmadığı için, bunu içeren bileşiklerden elde edilmesi gerekir.

Üretilen hidrojenin çoğu buhar dönüşümü tepkimesi ile üretilmektedir. Metan su buharı ile yüksek sıcaklıklarda tepkimeye girerek hidrojen (H2), karbon monoksit (CO) ve bir miktar da karbon dioksit (CO2) oluşturur. Su-gaz kayması (Water-gas shift, WGS) tepkimesi olarak bilinen bir başka tepkimede de, CO ve su buharı daha çok tepkimeye girer ve CO2 ve daha fazla H2 oluşturur. Bu adım, 350 0C dolaylarında bir sıcaklığa ve demir oksit ya da bakır esaslı bir katalizörün varlığına ihtiyaç duyar.

Pek çok farklı malzemeyi deneyen Hermenegildo García ve Valencia Politeknik Üniversitesi'ndeki ekip arkadaşları, titanyum dioksit üzerine tutturulmuş altın nanoparçacıkların görünür ışıkla ışıma yapıldığında WGS tepkimesini etkin bir şekilde katalizleyeblidiğini tespit etti.

ABD'deki California Berkeley Üniversitesi'nde kataliz uzmanı olarak çalışan Alexis Bell, söz konusu araştırmanın fotonla çalışan WGS kimyası için ilk kanıtları sunduğu için etkileyici olduğunu belirtiyor. Bell, şöyle diyor: “Bu prosesin oluştuğu mekanizma henüz açıklanmamış ise de, bu olağanüstü hadise gerçek”.

Fotokatalitik hidrojen üretiminde öncü isimlerden biri olan, Güney Kore'deki Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ne mensup Wonyong Choi de çalışmadan etkilendiğini saklamıyor.

“Yazarlar endüstriyel öneme sahip klasik bir tepkimeyi klasik olmayan bir yolla ve güneş ışığı kullanarak yapabildiklerini gösteriyorlar” diyor.

García, çalışmanın dikkat çekici olmasına rağmen daha iyi fotokatalitik etkinlikler ortaya çıkarılarak şu andaki endüstriyel proseslerle rekabet edebilmesi gerektiğini vurguluyor. Grup şu anda bu amacı gerçekleştirmek üzere gayret sarfediyor. García şöyle diyor:

“Temel amaç şu andaki teknolojilerle yarışabilir duruma gelmek, ve en büyük zorluk fotokatalizörlere dayanan hidrojen üretiminde karşılanabilir bir fiyat sunabilmek”.

García iyimser olduğunu ve bunun çok uzak olmadığını düşünüyor.

Kaynaklar

http://www.rsc.org/chemistryworld/2013/06/hydrogen-generation-sunlight-water-gas-shift-reaction

F Sastre et al, Energy Environ. Sci., 2013, DOI: 10.1039/c3ee40656c

Kategoriler

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap