Japonya’da geliştirilen yeni bir teknoloji sayesinde, karbondioksit (CO₂) yalnızca 15 dakikada sentetik yakıt bileşenine dönüştürülebiliyor. Bu yöntem, düşük maliyetli bir katalizörle yüksek verim sağlarken, endüstriyel standartları da aşarak karbon nötr geleceğe yönelik önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
Tohoku Üniversitesi, Hokkaido Üniversitesi ve AZUL Energy şirketinden bilim insanları, CO₂’yi karbon monoksite (CO) dönüştüren yenilikçi bir yöntem geliştirdi. CO, sentetik yakıt üretiminde temel bir yapı taşı olarak kullanılıyor.
Yeni teknik, dönüştürme süresini 24 saatten yalnızca 15 dakikaya indirerek bugüne kadar kullanılan tüm benzer sistemleri geride bıraktı.
Tohoku Üniversitesi’nden araştırmacı Liu Tengyi, “CO₂’yi CO’ya dönüştürmek iklim değişikliğiyle mücadelede kritik bir konu, ancak geleneksel yöntemler pahalı, dengesiz ve endüstriyel kullanıma uygun değil. Biz bu sorunlara çözüm sunmak istedik,” dedi.
Sprey yöntemiyle düşük maliyet, yüksek verim
Araştırma ekibi, metal içeren ve içermeyen farklı ftalosiyanin (Pc) türlerini katalizör olarak inceledi. Bu bileşikler, gaz difüzyon elektrotlarına sprey yöntemiyle uygulandı ve doğrudan kristal yapılar oluşturuldu. Bunlar arasında en yüksek verimi, yaygın bir boya maddesi olan düşük maliyetli kobalt ftalosiyanin (CoPc) sağladı.
Yeni yöntemde, geleneksel karışım ve ısıtma süreçlerine gerek kalmadan yalnızca yüzeye sprey uygulanarak etkin bir elektrot elde edilebiliyor. Yöntem, 150 mA/cm²’lik akım yoğunluğunda 144 saat boyunca kararlı performans sergileyerek endüstriyel standartları aştı.
Araştırmacılar, bu katalizörün bugüne kadar bildirilmiş tüm Pc-tabanlı sistemlerden daha iyi performans gösterdiğini DigCat veritabanıyla doğruladı.
Sentez yakıt üretiminde yeni dönem
Liu, “Bu, yalnızca en iyi Pc-tabanlı katalizör değil, aynı zamanda endüstri standartlarını geçen ilk örnek,” diyerek çalışmanın önemini vurguladı.
Araştırma kapsamında, Japonya’daki NanoTerasu tesisi kullanılarak kristal yapıların detaylı analizleri yapıldı. Elde edilen veriler, sıkı kristal dizilimlerin yüzeydeki elektron transferini kolaylaştırdığını ve bu durumun yüksek verimi sağladığını ortaya koydu.
Geliştirilen gaz difüzyon elektrotu ve CO₂ elektrolizi yöntemi, karbon monoksit üretimini daha hızlı ve daha düşük maliyetli hale getirerek, sentetik yakıt üretiminin önündeki en büyük engellerden birini ortadan kaldırıyor.
Bu yeni yaklaşım, karbon yakalama ve yeniden kullanım teknolojileri (CCU) kapsamında gelecek vadeden bir çözüm olarak değerlendiriliyor.
