Bilim dünyası için yeni umut: Işıkla karbondioksit yakalamanın yolu...

Anthropocene Magazine

Birleşmiş Milletler’in (BM) aktardığı kadarıyla, iklim hedeflerine ulaşmak için karbondioksit (CO2) emisyonlarının yakalanması meselesi hayati bir önem taşıyor. Bunu büyük ölçeklerde gerçekleştirmek için başlatılan çabalar ise dünya genelinde sürüyor. Ne var ki bu teknoloji pahalı olmaya ve çok fazla enerjiye ihtiyaç duymaya devam ediyor.

Şimdiyse araştırmacılar, karbondioksiti bir karışımdan çekip almak için ışık ve ışıkla tetiklenen özel molekülleri kullanmanın bir yolunu buldu. ‘Chemistry of Materials’ (Maddelerin Kimyası) adlı dergide anlatılan yöntem, sera gazını yakalamak için gereken enerjiyi azaltarak güneş enerjisiyle çalıştırılabilir.

YENİ BİR TEKNİK GELİŞTİRİLDİ

Bilim dünyası, onlarca yıldan beridir karbondioksiti yakalaması hedeflenen teknolojiler üzerinde çalışıyor. Şu anda dünya genelinde otuz ticari karbon yakalama projesi faaliyeti sürdürmekteyken 11 proje daha geliştirilme aşamasında.

Bu projeler, enerji santrallerinde ya da endüstriyel tesislerde açığa çıkan emisyonları, karbondioksiti havadan emen sıvı ya da katı malzemeler kullanarak yakalar. Bununla birlikte, kullanılan malzemelerin maliyeti yüksek olabilir. Bunları tekrar kullanmak amacıyla karbondioksit tabakasını sıyırmak için de ısıtılmaları gerekir. Toplanan gaz daha sonra kimyasal ürün elde etmek amacıyla kullanılabilir ya da depolanabilir.

İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde (ETH Zürich’te) elektrokimyasal enerji sistemleri profesörü olan Maria Lukatskaya ve meslektaşları, karbondioksitin asidik ve alkali bir çözelti içerisinde farklı biçimler almasına dayanan yeni bir karbon arındırma tekniği geliştirdi. CO2, asidik sıvılarda karbondioksit biçiminde kalırken, alkali çözeltilerde karbonik asit tuzları ya da karbonatlar oluşturacak reaksiyonlara girer.

Bu kimyasal tepkime tersine çevrilebilir ve sıvının asitliği tersine çevrilerek değiştirilebilir. Araştırmacılar, ışık aracılığıyla bu asitliği değiştirmenin bir yolunu keşfetti. ‘Fotoasitler’ adı verilen, özel ışıkla aktive olan, ışığa maruz kaldığında ise sıvıyı asidik hale getiren moleküller eklendi. Moleküller, karanlıktayken asıl hallerine geri dönerek sıvıyı alkali hale getirir.

GÜNEŞ IŞIĞIYLA ÇALIŞMASI GEREKİYOR

Dolayısıyla ekip, bir gaz karışımından CO2 yakalamak için ilk olarak karışımı karanlıkta ‘fotoasit’ içeren bir sıvıdan geçirir. Alkali çözelti, CO2’i karbonatlar oluşturması için tetikler. Araştırmacılar, sıvıda yeterince karbonat oluştuğu zaman onu ışıkla vurur. Bu müdahale çözeltiyi asidik hale getirir ve karbonatlar sıvıdan kabarcıklanarak toplanabilen CO2’e dönüşür. Ardından araştırmacılar döngüye yeniden başlar.

Araştırmacılar, sürecin güneş ışığı ile çalışması gerektiğini belirtiyor. Asitliğin tersine çevrilmesi saniyeler ilâ dakikalar içinde gerçekleşiyor, bundan ötürü, döngü ısıya dayalı yaklaşımlara kıyasla daha süratli. Şu anda, fotoasitler sıvı içerisinde yaklaşık bir ay sonra ayrışıyor. Hâl böyleyken, ekip de molekülleri daha kararlı ve yöntemi daha da ideal bir hale getirmek doğrultusunda çalışıyor.

Yazının orijinali Anthropocene Magazine sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)