Yeni nesil piller karbonu hapsedecek!

MIT araştırmacılarının hazırladığı proje, bir akü elektrolitinde bileşen olarak karbondioksit kullanmayı öneriyor. Bir batarya, iki adet elektrot ve bunların arasında lityum iyonlarını aktaran bir elektrolitten imal ediliyor.

Prachi Patel

ABD’deki MIT Enstitüsü’nde görevli araştırmacılar, doğrudan bir enerji santralinden alınan karbondioksit aracılığıyla çalışan yeni nesil bir lityum bazlı pil ürettiler. Joule dergisinde yayınlanan kavramsal ispat makalesi, karbondioksit salım oranlarını düşürürken, akıllıca bir yöntemle enerji üretiminin yolunu açıyor.

ATMOSFERİ BÜYÜK BİR YÜKTEN KURTARACAK

Dünya genelinde elektrik üretimi amacıyla kömür ve doğal gaz yakılmaya devam ederken, bacalardan salınan karbondioksiti atmosfere salınmadan tutma yöntemine ilişkin birçok farklı araştırma yürütüldü. Gaz (karbondioksit), sıkıştırılabilir ve toprak altında ya da okyanus tabanında depolanabilir. Bunun yanında araştırmacılar sera gazını betona, çeşitli kimyasallara, yakıta ve diğer başka ürünlere dönüştürmenin de yollarını arıyorlar.

Karbon tutmaya dair sorun, oldukça fazla enerji tüketmesi  ve pahalı olması. Süreç, egzoz gazından karbondioksiti emmek için ‘amin’* ve benzeri kimyasallar kullanır. Daha sonra Amin’in ayrılması gerekiyor; böylece yeniden kullanılabilir ve karbondioksit gömülebilir ya da daha fazla işlenebilir. Karbon yakalama sistemleriyle donatılmış enerji santralleri, genellikle, sadece karbondioksit yakalama, tahliye ve depolama amacıyla ürettikleri elektrik gücünün yaklaşık yüzde 30’unu kullanır.

MIT araştırmacılarının hazırladığı proje, bir akü elektrolitinde bileşen olarak karbondioksit kullanmayı öneriyor. Bir batarya, iki adet elektrot ve bunların arasında lityum iyonlarını aktaran bir elektrolitten imal ediliyor.

ESKİ TEKNOLOJİDEN ÇOK DAHA UCUZ VE İŞLEVSEL

Daha önce bazı başka araştırmacılar da lityum-karbondioksit pilleri yapmayı denedi. Ne var ki karbondioksitle bir elektrolit üretmek zor bir iş, zira gaz kimyasal tepkimeye çok açık değildir. Bu nedenle, geçmişte yürütülen çalışmalar, elektrolitlere pahalı metal katalizörlerin eklemesini gerektiriyordu.

Makine mühendisliği profesörü Betar Gallant ve meslektaşları, bunun yerine karbon yakalama işleminden bir kısmı ödünç aldılar. Karbondioksiti yakalayabilmek amacıyla lityum elektrolitine amin eklediler. Ürettikleri karbondioksit yüklü elektroliti, lityum-anot (pozitif kutup) ve karbon-katotlu (negatif kutup) bir pilde kullandılar.

Cihaz boşalırken, elektrolit içinde bulunan karbondioksiti katı bir karbonat haline dönüştürüyor. Tepkime, şarj esnasında aksi istikamette çalışıyor. Bunun ötesinde, cihazın yeniden şarj edilebilir bir pil olarak kullanılmaması halinde, karbondioksitin farklı bir amaç için kullanılabilen katı bir formda tutulabilmesi amacıyla işlevsel bir yol olarak kullanılabilir.

Araştırmacılar, pillerin daha pratik bir hale getirebilmesi için daha fazla çalışma yürütülmesi gerektiğini belirtiyorlar. Şimdilik, cihazlar yalnızca 10 kez yeniden şarj edilebiliyor; telefonlarda kullanılan pillerse, yüzlerce defa şarj döngüsüne dayanıklı durumda. Yine de bu fikir umut vaat ediyor. Sonraki yıllarda, sistem daimi biçimde çalışarak, sürekli bir karbondioksit akışı esnasında güç üretebilir.

*Amin (ing. Amine); amonyak bileşiğindeki hidrojenin yerine tek değerli hidrokarbonlu köklerin geçmesiyle oluşan ürünlerin genel adı.

Yazının aslı anthropocenemagazine sitesinde yayınlanmıştır.