Tuvalet temizleme sistemi hidrojen yakıt pili olarak iş görüyor

Enerji depolama ve su saflaştırmayı birleştiren bir elektroliz pili ve yeniden kullanımı, kendi kendine işleyecek bir tuvalet yapmak üzere daha geniş bir projenin bir parçası olarak geliştirildi.

Su temizliğinde elektrokimyasal yöntemler daha önce de biliniyordu, ancak çoğunlukla endüstriyel olarak gelişmiş alanlarda atık su üzerine odaklanmıştı. Michael Hoffmann ve ABD’deki Caltech’te bulunan arkadaşları, insan atıklarını temizlemek için elektrokimyasal olarak suyun parçalanması ve aynı anda hidrojen gazının üretilmesi, gelişmemiş yapıya sahip alanlara da nihayet götürülebilecek bir teknoloji.

Hoffmann, bu çalışmanın temellerinin güneş temelli yakıt üretimi üzerine yapılan araştırmalardan ortaya çıktığını söylüyor. “Suyun parçalanması sırasında üretilen oksijeni basitçe deşarj etmek anlamlı değildi. Biz atık suda organik kimyasal kirleticileri yükseltgemek için üretilen reaktif oksijen türlerini kullanmayı tercih ettik”.

Bizmut ile aşılanmış titanyum(IV) oksit elektrodu, elektrokimyasal tepkimede son derece önemli bir rol üstleniyor. Hidrojene ilave olarak, tepkimede bir seri reaktif oksijen türü de üretiliyor. Bunlar idrarda bulunan klorür iyonlarıyla tepkimeye girerek reaktif klor türleri oluşturuyor ve atık sudaki bakterileri veya virüsleri öldürerek dezenfeksiyon sağlıyor, böylece tuvalet temizliği için ya da ekinlerin sulanması için uygun kalitede su üretiliyor.

Elektrokimyasal pilde üretilen hidrojen ve azot gibi gazlar bir proton iletim zarı üzerinden yüksek sıcaklıklı katı hal yakıt pili üzerinden çalıştırılır. Bunlar su buharı ve oksijenle 200 derece civarında tepkimeye girerek bir elektrik akımı üretiliyor, bu da pillerde depolanıyor ve oluşan eksotermik tepkime, sıcaklığın devam etmesini sağlıyor.

Diogo Santos, Portekiz’de Lizbon Üniversitesi’nde elektrokimyasal su parçalanması uzmanı olarak çalışıyor ve çalışmayı “atığın enerjiye basit ve ucuz bir yöntemle dönüştürülmesi için elektrokimyasal islah yönteminin kullanılmasında önemli ilerlemeler getiriyor” diye yorumluyor.

Hoffmann ve arkadaşları, Bill ve Melinda Gates Vakfı ve Koehler Şirketi ile çalışarak tuvalet sistemlerinin çalışan bir prototipini üretmeyi amaçlıyor.

 

Kaynaklar

K Cho, D Kwon and M R Hoffmann, RSC Adv., 2014, 4, 4596, (DOI: 10.1039/c3ra46699j)

http://www.rsc.org/chemistryworld/2013/12/toilet-wastewater-purification-hydrogen-fuel-cell

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap