ABD’deki Worcester Politeknik Enstitüsü (WPI) araştırmacıları, atık sulardan üreyi uzaklaştırmak ve potansiyel olarak hidrojen gazına dönüştürmek için çığır açan bir yöntem geliştirdi. Üre, tarımsal atık suların temizlenmesi için etkili bir çözüm olabilirken, aynı zamanda hidrojen üretimine de katkı sağlayabilir.
WPI’da Kimya Mühendisliği alanında profesör olan Xiaowei Teng liderliğindeki ekip, uzun süredir devam eden üre elektroliz sorununa umut verici bir çözüm getirdi. Üre, çevresel sorunlara yol açabilen yaygın bir tarımsal gübre olan nitrojen açısından zengin bir bileşiktir. Teng’in ekibi, üre oksidasyonunu gerçekleştirecek düşük maliyetli ve yüksek verimli elektrokatalizörler geliştirerek bu soruna çözüm sundu.
Üre, hidrojen depolama ve üretimi için potansiyel bir adaydır. Ancak, su yerine seçici olarak oksitleyen elektrokatalizörlerin eksikliği bu potansiyeli sınırlamaktadır. Teng’in ekibi, nikel ve kobalt atomlarından oluşan sinerjistik elektrokatalizörler yaratmayı başararak üre oksidasyonunu artırdı. Bu benzersiz elektronik yapılar, üre oksidasyonunun seçiciliğini geliştirerek istenmeyen su oksidasyonunu azalttı.
Profesör Teng, “Bu elektronik konfigürasyon, üre oksidasyonunun seçiciliğini geliştirmek için çok önemli bir faktördür. Ni3+ gibi daha yüksek nikel değerleri, hızlı bir reaksiyon üretirken, istenmeyen su oksidasyonunu azaltmak için elektrokimyasal aktiviteyi artırıyor” dedi.
Üre, dünya genelinde önemli bir azotlu gübre ve yem katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Ekibin bulguları, atık sulardan verimli bir şekilde hidrojen üretmenin yanı sıra, ekolojik sistemlerin uzun vadeli sürdürülebilirliğine de katkıda bulunarak ürenin kullanım biçiminde devrim yaratabilir.
Bu çığır açan çalışma, atık sulardan hem çevresel sorunları azaltan hem de temiz enerji üreten bir çözüm sunarak gelecekte sürdürülebilir enerji üretimine önemli bir adım atabilir.