Küresel ısınmaya karşı mücadelede karbon-bağlama (karbondioksiti atmosfere salınmadan önce kimyasal olarak yakalama) sistemi ivme kazanıyor ancak standart yöntemler toksisite, yakma ve verimsizlik gibi olaylarda boğuluyor. Cornell Üniversitesi malzeme bilimcileri bir çanta dolusu kimya numarası kullanarak bu teknolojinin kullanımının artmasına yol açabilecek düşük toksisite değerlerine sahip ve son derece etkili karbon-bağlama ‘’sünger’’i icat ettiler.
Emmabuel Giannelis liderliğindeki bir araştırma ekibi (Malzeme Bilimi ve Mühendisliği) karbon yakalamada endüstri ölçütlerinden daha iyi performans gösteren bir toz icat ettiler. Sonuçları içeren bir makale (doktora sonrası iştirakçileri Genggeng Qi ve Liling Fu tarafından ortaklaşa yazılan) 12 Aralık tarihinde Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Günümüzde doğal gaz ve kömürlü sistemlerde kullanılan en yaygın karbon bağlama yöntemi ‘’amin scrubbing’’ olarak bilinir. Bu sistemde yakma sonrası oluşan ve karbondioksit içeren baca gazları karbondioksitin çoğunu absorplayan amino bileşikleri veya aminleri içeren sıvı dolu varillere geçmektedir. Oluşan karbon zengin (karbona doymuş) gaz uzağa pompalanır (tecrit edilir) veya yeniden kullanılır. Amin çözeltisi son derece koroziftir ve kullanılması için maliyet yoğunluklu kaplama gerekmektedir.
Araştırmacılar yaklaşık 2008 yılından bu yana daha iyi, daha güvenli karbon bağlama yöntemleri üzerine çalışmakta ve birçok tekrarlama yoluyla ilerlemektedirler. Son araştırmaları maksimum yüzey alanı için nanoölçekli gözeneklere sahip olan sorbent destekli bir silika yapı (iskele) içermektedir. Bu desteği bir sünger gibi ıslatan ve kısmen sertleştiren bu iskele sıvı amin içerisine daldırılır. Nem varlığında bile karbondioksiti bağlayan stabil, kuru beyaz bir toz son ürün olarak elde edilir.
Giannelis şunları belirtmektedir: ‘’Katı amin sorbentler karbon bağlamada kullanılır ancak destekler sadece fiziksel olarak aminlerle emdirilmiştir. Bu nedenle zamanla aminlerin bazıları kaybolacak ve bu nedenle verimlilik azalacak, maliyet artacaktır.’’
Araştrmacılar bunun yerine sorbentlerle aminlerin kimyasal olarak bağlanmasına neden olan sorbent yüzeyi üzerine amin yerleştirmişlerdir ki böylelikle zamanla çok az amin kaybı olacaktır.
Qi sonraki adımlarının sorbenti optimize etmek olduğunu ve muhtemelen Conell’de kendi enerji santrallerinde kullanarak nihayetinde sanayi için uygunluğunu göstermek olduğunu belirtti. Ayrıca teknolojinin küçük ölçekler örneğin seralarda karbon bağlamada kullanılabileceğini belirtti.
Makaleye buradan ulaşabilirsiniz.
Kaynak: sciencedaily.com
