Norveç Teknoloji Üniversitesi (NTNU) doktora adayı Yukihiro Takahashi, hidrojen yakıtını hem daha ekonomik hem de daha verimli bir şekilde üretmenin yolunu buldu. Geliştirilen bu yeni yöntem, ölçeklendirildiğinde hidrojenin fosil yakıtlara alternatif olarak kullanılabilirliğini önemli ölçüde artırabilir.
Hidrojen, yakıt hücrelerinde kullanıldığında veya yakıldığında yalnızca su açığa çıkararak CO2emisyonlarını ortadan kaldırıyor. Bu özellik, özellikle ağır sanayi, uzun mesafe taşımacılık, denizcilik, havacılık ve enerji depolama gibi alanlarda büyük önem taşıyor. Çünkü bataryaların menzil, ağırlık ve kullanım süresi gibi sınırlamaları hidrojenle aşılabiliyor.
Yenilenebilir elektrik kullanılarak üretilen “yeşil hidrojen”, aynı zamanda rüzgar ve güneş enerjisinden açığa çıkan fazla enerjiyi depolayarak elektrik şebekelerinin stabilizasyonuna da katkı sağlayabiliyor. Ancak günümüzde yeşil hidrojenin üretim maliyeti hem yüksek hem de verimliliği sınırlı. Çoğu hidrojen ise hala fosil yakıtlarla elde ediliyor ve üretim sırasında ciddi enerji kayıpları yaşanıyor. Takahashi’nin geliştirdiği yöntem ise yeşil hidrojen üretimini hem daha güvenilir hem de daha ucuz hale getirme potansiyeli taşıyor.
Yeşil hidrojen üretiminde yeni yöntem
Hidrojen üretiminde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden birisi olan alkalin su elektrolizi (AWE) yönteminde su, yenilenebilir elektrik enerjisi kullanılarak hidrojen ve oksijene ayrıştırılıyor. Elektroliz cihazlarının içinde elektrik ileten ve kimyasal olarak zorlu koşullara dayanabilen metal plakalar (elektrotlar) bulunuyor. Bu plakalar, reaksiyonun daha hızlı gerçekleşmesini sağlamak için genellikle nikel kaplanıyor. Nikel, alkalin ortamlarda korozyona dayanıklı olmasının yanı sıra hidrojen üretim hızını artıran bir katalizör görevi görüyor. Ancak nikel kaplamada bazı zorluklar var. Geleneksel elektro kaplama yöntemlerinde akım eşit dağıtılmadığında kaplama düzensizleşiyor, bu da hem nikel israfına hem de gereğinden kalın tabakalara yol açıyor. Sonuç olarak cihazın performansı düşüyor ve üretim maliyeti yükseliyor.
Takahashi, nikelin elektrotlara daha dengeli ve kontrollü bir şekilde yapışmasını sağlayacak bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem, nikelin düzensiz bir şekilde birikmesini önlerken kaplamanın kalitesini öngörülebilir hale getiriyor. Araştırmacı, farklı pH seviyeleri, akım yoğunlukları ve kaplama kalınlıkları altında nikel davranışını simüle eden öngörücü matematiksel modeller geliştirdi. Bu model sayesinde kaplamanın sonucu önceden tahmin edilebiliyor. Gerçek dünyada bu, daha verimli üretim, daha az malzeme israfı ve daha hızlı optimizasyon anlamına geliyor. Bu yöntem yalnızca nikel ve elektroliz tasarımını iyileştirmenin yanı sıra yeşil hidrojenin birim maliyetini düşürme potansiyeli de taşıyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/yesil-hidrojen-uretimini-hizlandiran-ve-ucuzlatan-yeni-yontem–200287
