Bilim insanları tarımsal atıklardan hidrojeni yüzde 600 daha az enerjiyle pişirmek için güneşi kullanıyor. Yaklaşım, suyun hidrojene dönüşümü için gereken elektriği azaltmak için karbon açısından zengin bir madde olan biyokömürü kullanıyor. Artan sera gazı emisyonları ve son iklim değişikliği göstergeleri, fosil yakıt bazlı kaynaklardan yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş talebinin artmasına yol açtı.
Tarımsal atıklardan hidrojen için yeni aşama
Hidrojen, karbonsuz bir enerji taşıyıcısı için en umut verici seçeneklerden biridir. Enerji açığa çıktığında karbondioksit yaymayan sürdürülebilir bir enerji kaynağı. Bu alandaki girişimleri daha da ileriye taşımak için, Illinois Chicago Üniversitesi’ndeki (UIC) araştırmacılar, yalnızca güneş enerjisi ve gübre veya kabuk gibi tarımsal atıklar kullanarak sudan hidrojen gazı elde etmek için bir prosedür geliştirdi. Ekibe göre, sudan hidrojen çıkarmak için gereken enerjiyi yüzde 600 oranında azaltan bu teknik, çevre dostu, sürdürülebilir kimyasallar yaratmak için yeni olanaklar sunuyor.
Araştırmacıların bu konuda yaptığı çalışmanın detayları Cell Reports Physical Science dergisinde yayımlandı. Hidrojenden elde edilen yakıtlar temiz bir enerji kaynağı olarak büyük umut vaat ediyor. Ancak saf hidrojen gazı oluşturma süreci enerji yoğundur ve sıklıkla çok fazla elektrik, kömür veya doğal gaz gerektiriyor.
Bu sorunu çözmek için UIC mühendisi Meenesh Singh liderliğindeki bir ekip, yeşil hidrojen üretimi için yeni bir süreç geliştirdi. Araştırmacılar, biyokömür adı verilen, karbon oranı yüksek ve suyu hidrojene dönüştürmek için gereken elektriği azaltan bir madde kullandılar. Biyokömür, piroliz, gazlaştırma ve hidrotermal karbonizasyon gibi yüksek sıcaklıkta karbonizasyon işlemleriyle üretilir. Hem büyük endüstriyel ölçeklerde hem de küçük çiftlik ölçeklerinde üretilebilmekte.
Ekip, rüzgar ve güneş enerjisi gibi sürdürülebilir enerji kaynaklarının kullanılması ve atık ürünlerin geri kazanılmasıyla, prosedürün net sıfır sera gazı emisyonuna ulaşabileceğini iddia ediyor. Suyu hidrojen ve oksijene ayıran elektroliz için elektrik akımına ihtiyaç vardır. Bu elektriğin endüstriyel olarak üretilmesi için genellikle fosil yakıtlara ihtiyaç duyuluyor.
Son zamanlarda bilim insanları, sürece bir karbon kaynağı ekleyerek suyun ayrıştırılması için gereken voltajı düşürmeyi başardılar. Ancak bu yöntemde yan ürün olarak karbondioksit üretilir ve kömür veya pahalı kimyasallar kullanılıyor. Singh ve arkadaşları bu prosedürü tipik atık malzemelerden elde edilen biyokütleyi kullanacak şekilde ayarladılar. Kanalizasyona, hayvan gübresine veya tarımsal atıklara sülfürik asit uygulayarak karbon açısından zengin bir bulamaç olan biyokömür üretti.
