Hibrit bakır-altın nano parçacıklar CO2’i dönüştürüyor

Böylece sera gazı emisyonları azaltılabilir!

Bakır, CO2’i çok az enerjiyle hidrokarbon yakıta dönüştürebilen az sayıda metalden biridir. Elektrot üzerine giydirildiğinde ve voltaj uygulandığında bakır, güçlü bir katalist haline gelir ve CO2 ile elektrokimyasal reaksiyon başlatır. Bu sayede CO2 metan veya metanole çevirilebilir.

Dünyada pek çok araştırmacı bakır’ın bu özelliğini, enerji santrallerinde CO2

emisyonunun geri dönüşümü için kullanmak üzere çalışmıştır.  Bakır yardımıyla metan ya da metanole çevirilen COatmosfere salınmak yerine, yakıt olarak kullanılabilir ya da etilen gibi kimyasal ürünlere dönüştürülebilir. Rüzgar ya da güneş enerjisi ile birleştirildiğinde bu sistem, doğalgaz ya da kömürle çalışan santrallerde sera gazı miktarını azaltabilir. 

 

Ancak, bakır kolay bir metal değildir: kolayca okside olur bu sebeple de kararlı bir metal değildir. Böyle olunca da karbondioksitle reaksiyonu yavaşlar ve karbonmonoksit ya da formik asit gibi istenmeyen yan ürünler çıkmasına neden olur.  

MIT’de araştırmacılar, bakırın CO2’i dönüştürmesi için gereken enerjiyi daha da azaltmak ve daha kararlı bir metal gibi davranması için bir çözüm geliştirdiler. Araştırma grubu bakırla altının birleştiği çok küçük nanoparçacıklar geliştirdiler. Bu parçacıklar korozyon ve oksidasyona dayanıklı. Altının dokunuşuyla bakır çok daha kararlı hale geliyor ve deneyler de elektrotlar bu nanoparçacıklarla kaplandığında saf bakıra göre çok daha az enerji ile CO2 ile tepkimeye girmesi sağlanabiliyor.

Normalde karbondioksiti yararlı bir şeye dönüştürmek için çok fazla enerji sarfetmek gerekli ike; sonuçları güç santrallerinde CO2 emisyonunu azaltmanın enerji verimli bir yöntemine işaret eden araştırmanın sonuçları detaylı olarak Journal of Chemical Communications’da yayınlanacak. Araştırma makina mühendisliği ve biyoloji mühendisliği bölümlerinin işebirliğinde gerçekleştirilmiş.

Ön çalışmada bakırla altın büyük parçalar olarak birleştirilmiş ve bakırın oksidasyon eğiliminde azalma gözlenmiş. Sonrasında nanoparçacık boyutunda çalışılmış böylece de karbondioksitle temas edecek yüzey alanı genişletilmiş. Bu nanoparçacıkları oluştururken de altın içeren tuz, bakır tuzu çözeltisi ile karıştırılmış. Çözelti ısıtılarak bakırla altının birleştiği nanoparçacıklar elde edilmiş. Daha sonra bu parçacıklar bir dizi reaksiyondan geçirilmiş ve çözelti, küçük bir elektrotun kaplanabileceği toz haline getirilmiş.  

Nanoparçacıkların reaktivitesini ölçmek için elektrot bir beher sıvının içinde iken karbondioksit kabarcıkları çözeltiye verilmiş. Elektrota küçük bir voltaj uygulanmış ve çözeltide ortaya çıkan akım ölçülmüş. Araştırma ekibi ortaya çıkan akımın, nanoparçacıkların CO2 ile reaksiyonunun ne kadar etkin olduğunun bir göstergesi olduğu sonucuna varmışlar: eğer belli bir akım değeri korunuyorsa CO2’in elektrotla reaksyiona girdikten sonra ayrılması ve yeni moleküllerin reaksiyonu ile devam ettiği; akım değeri düşüyorsa moleküllerin elektrot üzerinde reaksiyona girdiği parçacıkları bırakmadığı ve reaksiyonun yavaşladığı şeklinde. Ekip, hibrit bakır altın nanoparçacıklarında sabit akım değeri elde etmek üzere ihtiyaç duyulan voltaj değerinin saf bakır ve altına göre çok daha az olduğunu görmüş.

Çalışma bakır-altın nanoparçacıkların yapısının detay incelemeleriyle devam edecek. Şu ana kadar 1/3 altın, 2/3 bakırdan oluşan nanoparacıklarla verimli sonuçlar elde edilebildiği gibi 2/3 altın, 1/3 bakırdan da benzeri sonuçlar elde edilmiş. Elbette endüstriyel ölçekte elektrotun altınla kaplanması pahalı olabilir. Ancak enerji tasarrufu ve tekrar kullanılabilme potansiyeli ilk yatırım maliyetini dengeleyecektir.

 


http://web.mit.edu/newsoffice/2012/hybrid-copper-gold-nanoparticles-convert-co2.html adresinde yayınlanmış MIT News makalesinden adaptasyondur.

Share
Powered by Bullraider.com
   

Twitter'da takip et  

   

Aylık Bülten  

Teknik Bülten

Ayın konusu ile ilgili, makale, bağlantı, yorum, reklam, tanıtım. Yayınlansın dediğiniz ne varsa gönderin. Tecrübe ve katkılarınız bizi memnun eder.  

Telemetri

Bugün uzaktaki makina ve ekipmanlarınızla konuştunuz mu?

Onları dinleyin! Söyleyecekleri şeyler önemli olabilir.

Makinaların genelde söyleyecekleri çok şey vardır ama gerekli ses ve görüntü ekipmanları ile donatılmamıştır. Telemetrik sistemleri kullanarak onları dinleyebilir, ölçülebilir her şey hakkında bilgi alabilirsiniz.

Telemetri deyince tam neyi kastediyoruz?  Devamını oku...

Veri Güvenliği

Kablolu sistemler kapalı alanda çalıştıkları için veri güvenliği açısından daha üstün gözükmelerine rağmen, gerçek tam da böyle değildir. GSM/GPRS ağı üzerinde çalışan telemetrik modüller Devamını oku...

RF Sistemler

Radyo dalgaları uzayda hareket eden ve pek çok iletişim sisteminin temelini oluşturan elektromanyetik dalgalardır. Değişen frekansları ile radyo yayınlarının yanı sıra kablosuz cihazlarda, telefon, televizyon, radar, navigasyon ve telemetrik sistemlerde kullanılmıştır.

Radyo dalgalarında frekans belirleyici özelliktir. Kısa dalgaların

Devamını oku...

Telemetrik Takip Uygulama Örnekleri

Asagıdaki uygulama örnekleri TURA Teknoloji Danışmanlık'ın gönderdiği uygulama örneklerinden seçilmiştir. Detaylar için www.turaconsulting.com 

Uzaktan Tank İzleme Sistemleri

Her geçen gün firmaların LNG (sıvılaştırılmış doğal gaz) depolama tanklarını İzleme taleplerinde artış olmaktadır. Bu tankların çoğu ya erişimi uzak bir yerde ya da şehir dışında bulunmaktadır. Bazı yerlerde ise bulunan tank sayısı birden fazla olabilmektedir.

Telemetri modülleri, Devamını oku...

   
Real-time visitors monitor and live stats
© MUHENDIX.Com 2012, Tum hakları saklıdır.