Bilim adamları hidrojeni silikon kullanarak nasıl elde ediyor? Sadece su ekleyerek…
Buffalo Üniversitesi araştırmacılarına göre çok hızlı bir şekilde hidrojen üretmek için silikon parçacıkları su ile reaksiyona sokulmalıdır.
Bir dizi deney sonucunda bilim adamları çapı yaklaşık 10 nm olan küresel silikon parçacıkları oluşturdular. Suyla birleştirdiklerinde bu parçacıkların reaksiyonu sonucu silisik asit (toksik olmayan bir yan ürün) ve hidrojen (yakıt hücreleri için potansiyel enerji kaynağı) oluştuğunu gözlemlediler.
Araştırmaya göre reaksiyon herhangi bir ışık, ısı veya elektrik enerjisine ihtiyaç duymamaktadır. Ve aynı zamanda 100 nm genişliğinde silikon parçacıkları kullanılan reaksiyonlara göre yaklaşık 150 kat, dökme silikon kullanılanlara göre 1000 kat daha hızlı olduğu vurgulanıyor.
Bilim adamları üretmiş oldukları hidrojenin oldukça saf olduğunu desteklenen küçük bir yakıt hücresiyle başarılı bir şekilde test ederek doğruluğunu ispatlamayı başardılar.
‘Su kullanarak hidrojen elde etme söz konusu olduğunda, nanoboyuttaki silikon parçacıkları bir süredir üzerinde çalışılan diğer seçeneklere (alüminyum gibi) göre daha iyi olabilir.’ Diye belirtiyor araştırmacı Mark T. Swihart (UB kimya ve biyoloji mühendisliği profesörü). Swihart aynı zamanda üniversitenin Nanoyapılı Sistemlerin Entegresinde Stratejik Birimin yöneticisidir.
‘Yöntemin geliştirilmesiyle bu teknoloji ihtiyaç duyulan hidrojeni üretmeye sadece su ekleme yaklaşımıyla oluşturulabilir.’ diye belirtiyor araştırmacı Paras Prasad (UB Lazer, Fotonik ve Biyofotonik Enstitüsü (ILPB) yöneticisi ve UB Kimya, Fizik, Elektrik Mühendisliği ve Tıp bölümlerinde şekçin bir profesör). ‘En pratik uygulama taşınabilir enerji kaynakları için olacaktır.’
Swihart ve Prasad ın yürüttüğü çalışma Nonjing Üniversitesi (Çin) ve Kore Üniversitesi (Güney Kore) den kişilerle bağlantı içerisinde gerçekleşiyor. Florin Erogbogbo (UB ILPB ve UB doktora mezunu araştımacı yardımcı doçent) bu konudaki ilk yazardır.
Araştırmacılar 10 nm çapındaki parçacıkların su ile reaksiyona girme hızına oldukça şaşırdılar. Bir dakikanın altında bir süreyle bu parçacıklar 100 nm çapındaki parçacıkların yaklaşık 45 dakikada verdikleri hidrojenden daha fazlasını vermiştir. 10 nm çapındaki parçacıklarla maksimum reaksiyon hızı yaklaşık 150 kat artmıştır.
Swihart bu farklılığın geometrilerinden kaynaklandığını belirtiyor. Su ile reaksiyonda, büyük parçacıkların (küresel olmayan) yüzeyleri küçük parçacıkların (küresel) yüzeylerine göre daha zor ve eşit değılımda olmamaktadır diye bildiriyor.
Çok küçük silikon toplar üretmek önemli miktarda enerji ve kaynağa mal olmasına rağmen parçacıklar düşük maliyet açısından önemli olan taşınabilir ve mevcut bulunan suyun bulunduğu durumlarda taşınabilir cihazlara güç sağlayabilir. Askeri operasyonlar ve kamp gezileri gibi senaryolar bunlara örnek verilebilir.
Erogbogbo ‘Dünyada en çok bulunan elementlerden biri olan silisyumun bu hızla hidrojen üretebileceğini bilmiyorduk. Hidrojenin güvenli depolanması zor bir problem olmasına rağmen alternatif enerji için mükemmel bir kaynaktır ve yaptığımız işin pratik bir uygulaması yakıt hücreleri için hidrojen temini olacaktır. Bu askeri araçlarda ya da suya yakın taşınabilir diğer uygulamalarda olabilir.’ diye fikrini ortay koyuyor.
Swihart ‘Belki kamp alanlarında (sivil veya askeri) benzinli ya da dizel bir jeneratör ya da yakıt tankı ya da büyük bir akü yerine sadece su kullanışlı olabilecek. Kampta yanıma bir hidrojen yakıt hücresi (jeneratörden daha küçük ve hafif) ve aktivatörle karıştırılmış silikon nanotozlardan plastik bir kartuş alabilirim. Sonrasında güç kaynağını uydu, radyo, telefon, GPS, laptop, aydınlatma gibi cihazlarıma yönlendirebilirim. Doğru zamanda doğru uygulamayla su ısıtmada ve çay yapmada oluşan tepkimeden üretilen aşırı ısıdan yaralanmam mümkün olabilir.’ Diye gelecekteki uygulamalara öngörüşünü belirtiyor.
Kaynak : sciencedaily.com
