Karbondioksiti (CO2) temiz yakıtlara ve faydalı kimyasallara dönüştürmeyi amaçlayan bilim insanları, genellikle hidrojen gazı ve karbonatlar gibi istenmeyen yan ürünler elde ediyor. Chicago Üniversitesi Pritzker Moleküler Mühendislik Okulu'ndaki bilim insanları bu sorunun üstesinden gelecek yeni bir yöntem geliştirdi. Bu atılım hayata geçerse, sera gazı emisyonlarını azaltarak temiz bir enerji döngüsü elde etmemiz mümkün olabilir.
1990 ile 2022 yılları arasında Dünya'nın atmosferindeki enerji dengesindeki değişimin %78'inden sorumlu olan karbondioksit, fosil yakıtların yanmasıyla ortaya çıkan bir sera gazı. Elektrokimyasal karbondioksit azaltımı (CO2R) adı verilen bir işlem sayesinde CO2, temiz yakıtlara ve kimyasallara dönüştürülebiliyor. Ancak bu işlem genellikle, hidrojen gazı ve karbonatlar gibi istenmeyen yan ürünlerin oluşumuyla düşük verimde gerçekleşiyor. Chicago Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bu süreci daha verimli hale getirmek adına su moleküllerini manipüle etmenin bir yolunu keşfetti.
Araştırmacılar, organik çözücüler ve asit katkı maddeleri kullanarak suyun davranışını kontrol edebildiler ve istenmeyen yan ürünleri üretmeden istenen molekülleri oluşturmak için doğru miktarda proton bağışlamasını sağladılar.
Yeni yöntem hem verimli ve hem de ucuz
Bu yeni yöntem ile, katalizör olarak altın veya çinko kullanılarak, hafif asidik koşullar altında neredeyse %100 verim elde edildi. Özellikle, toprakta bol miktarda bulunan bir metal olan çinkonun kullanımı, bu süreci endüstriyel uygulamalar için daha uygun maliyetli hale getirerek küresel karbon yakalama ve depolama pazarında önemli bir potansiyele sahip olabilir.
Araştırmanın baş yazarı Reggie Gomes, keşiflerinin önemini şöyle vurguluyor: "Güneş ve rüzgardan yeşil elektrik elde edebileceğimizi ve daha sonra bu elektriği karbondioksiti tekrar yakıtlara dönüştürmek için kullanabileceğimizi hayal edin."
Enerji sektörünü dönüştürebilir
Bu keşif, enerji sektörü ve iklim değişikliğiyle mücadele konularında çok önemli sonuçlara yol açabilir. CO2'yi kullanılabilir yakıtlara dönüştüren temiz bir enerji döngüsü yaratma potansiyeli taşıyan bu yeni yöntem, sera gazı emisyonlarının azaltılması ve küresel ısınmanın etkilerinin hafifletilmesi için umut verici bir çözüm sunuyor. Ayrıca, etanol veya metan gibi temiz yakıtların üretilebilmesi, efektif şekilde elektriğe dönüştürülemeyen sektörlerde fosil yakıtlara olan bağımlılıktan kurtulmamıza yardımcı olabilir.
Ek olarak araştırma, platin, gümüş ve altın gibi pahalı katalizörler yerine, çinko gibi toprakta bol miktarda bulunan metallerin katalizör olarak kullanılabilme potansiyelini ortaya koyuyor ve çeşitli endüstrilerde daha sürdürülebilir ve uygun maliyetli katalitik süreçlerin önünü açıyor.