Havadan yüzde 96 verimle katı yakıt elde edildi

Havadaki karbondioksiti yakalanıp metal tanklara doldurularak saklanabilecek yakıt türü üretildi. Bu yakıt, özel bir yakıt hücresi kullanılarak elektrik ve ısı vererek tüketilebiliyor.

Günümüzde uzun süreli enerji depolama sorunu devam ediyor. Özellikle güneş enerjisine bağımlı yapıların yazın ürettiği devasa enerjiyi kışın soğuk ve karanlık günler için saklayabilmemiz gerek. Bunun için aslında çok fazla seçeneğimiz yok. Özellikle ev boyutuna indiğimizde tek çaremiz hidrojen oluyor ancak hidrojeni büyük basınçlı tanklarda depolamak hem zor hem de yanıcı bir gaz olması nedeniyle tehlikeli olabiliyor.

Çözüm ise MIT’li (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) kimyagerlerden geldi. Aslında karbondioksiti havadan yakalayıp sodyum ya da potasyum format tuzları oluşturan reaksiyonlar vardı ancak bunlar yüksek ısı gereksinimi ve %20’lerde dolaşan verim nedeniyle kullanılamıyordu. Şimdi ise oda sıcaklığı ve 5 atmosfer gibi düşük bir değerde %96'ya varan verim mümkün hale geliyor.

Üretilen tuz kristalleri, evin çatı katında ya da bodrumunda istenildiği süre kadar saklanabiliyor. Avrupa’da bazı ülkelerde şebeke elektriği günün saatine göre farklı fiyatlandırılıyor. Bu nedenle çok düşük olduğu hatta negatif tüketim fiyatları olabiliyor. Yani bu sayede sadece yazın değil kışın bile çok rüzgarlı günlerde fiyatların dibe vurduğu durumlarda üretmek makul olabilir.

Bu toz halindeki enerji, suyla karıştırılarak buzdolabı büyüklüğündeki bir yakıt hücresine gönderildiğinde elektrik ve ısı üretiliyor. Kışın her evin bir ısı ihtiyacı olduğu düşünülürse, hiçbir enerjinin boşa gitmeyeceği kesin. Bu ısı ister sıcak su, ister ısınma suyu ihtiyacını gidermek için direkt tüketilebilir yada bir su deposunda gerektiği kadar saklanabilir.

Reaksiyonun tekrarlanabilirliliği içinde çok umutlu olan araştırmacılar 200 deneme sonrası hiç bir verimde hiç bir kayıp yaşamamışlar. 

Reaksiyonun özeti ise şu şekilde: Havadan alınan CO2 önce alkali bir sıvı içinde hapsediliyor. Sonra katyon değişim membran elektrolizi ile format tuzuna dönüşüyor. Bu sistemde pH dengesi korunduğu için verim düşmüyor. . Ayrıntılı kimyasal reaksiyon ve yayın için bedava olan yayına aşağıdaki bağlantıdan erişebilirsiniz:

https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(23)00485-X

Hidrojen karşısında enerji yoğunluğu çok yüksek olmayan format tuzları bu açığı hidrojenin saklandığı kalın ve basınca dayanıklı metal tanklarda dahil edildiğinde benzer bir değere ulaşabiliyor.

Sisteminde üretim ve tüketim için farklı cihazlar kullanıldığı için bunu birbirinden ayırmak hatta ayrı yerlerde gerçekleştirmek mümkün. Yani CO2’in büyük yoğunlukta bulunduğu bir yerde (bir baca olabilir) endüstriyel olarak üretilen ve kurutulan format tuzları şehir içerisinde sipariş veren binalara gönderilebilir. Apartman altlarına saklanan tuzlar yakıt hücresi sayesinde binanın elektrik ve sıcak su ihtiyacını hatta ısınma ihtiyacını karşılayabilir.