CO2 yakalayan egzoz boruları yapabilir miyiz?

Dünyanın her yerinde insanlar karbondioksit (CO2) emisyonları konusunda giderek daha fazla endişe duyuyorlar. Elbette, iklim değişikliği şüphecileri , iklimdeki değişikliklerin yalnızca doğal, küresel bir döngü olduğunu öne süren makul hipotezler ortaya koyuyor - ve biz insanlar sadece oradan çıkmak zorunda kalacağız. Ancak insanların iklim değişikliğine katkıda bulunduğu fikri giderek daha fazla kabul görüyor. Buna karşılık, bilim adamları insanların sera gazı (GHG) emisyonlarını azaltmanın yollarını düşünüyorlar.

Bir yol, fosil yakıtlar gibi yan ürün olarak karbondioksit üretmeyen yakıtlar yaratmaktır. Mısır veya şalgamdan yapılan selülozik etanol gibi biyoyakıtlar , enerji için yakıldığında hala CO2 yayar, ancak çok daha küçük miktarlarda - yüzde 85'e kadar daha az [kaynak: Wang ]. Bir arabaya güç sağlamak için hidrojen yakmak karbondioksit üretmez; tek yan ürün sudur . Ve rüzgar veya güneş enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklardan üretilen elektrik hiç emisyon üretmiyor.

­­

Bu teknolojilerle ilgili sorun, hala geliştiriliyor olmalarıdır. Araştırmacılar, petrolü alternatif yakıt kaynaklarından daha çekici kılan maliyet ve net enerji oranı (enerji girdisine karşı enerji çıktısı) gibi engellerle karşı karşıya. Bu önemlidir, çünkü dünyamız petrolden güç almaktadır. Seyahati mümkün kılan uçaklardan , gıda taşıyan kamyonlara ve elektriğimizi üreten santrallere kadar, petrol küresel ekonomiye hükmediyor.

Bu oldukça iyi bir soru: Petrole bağımlıysak ama karbondioksit emisyonları konusunda endişeliysek neden sadece saldığımız CO2'yi tutmuyoruz?

Aslında, araştırmacılar şu anda bunu araştırıyorlar. Georgia Teknoloji Enstitüsü'nden (Georgia Tech) Profesör Chris Jones ve ekibi, karbondioksit emisyonlarını yakalayan ve depolayan hiperdallı aminosilika (HAS) adı verilen bir malzeme buldu.

Öyleyse, yakında HAS'tan yapılmış arabalarda egzoz boruları bulacak mıyız ve bu malzeme tam olarak nedir? Sonraki sayfada öğrenin.

Peki, arabalarımızın egzoz boruları, yakın gelecekte hiperdallı aminosilika (HAS) adı verilen bu maddeden mi yapılacak? Dr. Chris Jones öyle düşünmediğini söylüyor; tüm bu egzoz borularından yakalanan karbonu depolamak çok maliyetli olacaktır. Bunun yerine, Jones ve Georgia Teknoloji Enstitüsü'ndeki (Georgia Tech) ekibi, daha da büyük bir karbondioksit emisyonu kaynağı olan enerji santrallerine odaklandı.

Elektriği temiz enerji olarak düşünebilirsiniz . Peki elektriğin nereden geldiğini hiç düşündünüz mü? Bir enerji taşıyıcısı olduğu için elektrik enerjisini başka bir kaynaktan alır. Amerika Birleşik Devletleri'nde bu enerjinin çoğunluğu - yüzde 50 - kömürden geliyor [kaynak: Pew ]. Dünya çapındaki elektrik santralleri, enerji üretimi için küresel CO2 emisyonlarının yüzde 26'sını oluşturmaya yetecek kadar fosil yakıt kullanıyor; ulaşım ( uçaklar , trenler ve otomobiller dahil ) dünya çapında yüzde 13'ü oluşturuyor [kaynak: IPCC ].

Jones, bacaları temizlemeye odaklanmış durumda. HAS, CO2'yi adsorbe ederek yardımcı olabilir. Georgia Tech araştırmacıları , aminleri - nitrojen bazlı organik bileşikleri - silika (kuvars) [kaynak: Georgia Tech ] ile bağlamak için kovalent bağ (elektronlarını birleştirerek iki molekülü birleştirerek) kullandılar . Sonuç, beyaz kuma benzeyen toz halinde bir madde olan aminosilikadır . Maddenin içinde, bağdan ağaçlara benzeyen bir dizi dal doğar, dolayısıyla adı: hiperdallı. Kolların uçlarında CO2 yakalayan amino bölgeleri bulunur.

HAS kumla birleştirildiğinde, kimyagerler, ortaya çıkan bileşiğin, baca gazları - bacalarda bulunan emisyonlar - içinden geçtiğinde karbondioksiti tutabildiğini buldular.

HAS bileşiği sadece CO2'yi yakalamakla kalmaz, ona tutunur. Karbondioksiti serbest bırakmak için, malzemenin ısıtılması gerekir ve salınan CO2, karbon sekestrasyonu adı verilen bir süreçte yakalanıp (gaz olarak veya sıvı formda soğutularak) tutulabilir ve depolanabilir . Bu aslında göründüğünden daha heyecan verici. Sadece CO2 emisyonlarını azaltmakla kalmayacak, yakalanan CO2'nin biyoyakıt stokunu beslemek için yeniden kullanılmasını mümkün kılacaktır. Louisiana'da bir şirket biyoyakıt olarak kullanılmak üzere yosun yetiştiriyor. Algler, yakalanan CO2 [kaynak: EcoGeek ] ile beslenir.

Aşırı dallanmış aminosilika, diğer karbon tutma yöntemlerine göre bazı avantajlara sahiptir. Birincisi, geri dönüştürülebilir . HAS tekrar tekrar kullanılabilir; Georgia Tech araştırmacıları bir partiyi 12 kez test etti ve adsorpsiyonda gözle görülür bir azalma olmadığını buldu [kaynak: Georgia Tech ]. Ayrıca malzeme nemden de etkilenmez, bu da bir artıdır, çünkü baca gazlarında su buharı bulunur. Ayrıca gerekli enerji girdisi de düşüktür; ihtiyaç duyulan tek enerji, CO2'yi serbest bırakan ısının üretiminden gelir.

Ancak projenin karşılaştığı bazı zorluklar var. Birincisi, karbondioksiti dallara bağlayan CO2/amin reaksiyonu ısı üretir. Araştırmacılar, aminosilikanın CO2'yi soğuk sıcaklıklarda en iyi şekilde yakaladığını buldular, bu nedenle üretilen ısıdan hızla nasıl kurtulacaklarını bulmaları gerekiyor, böylece CO2 bağlanır. Başka bir sorun, bileşiğin tam olarak nasıl uygulanacağıdır. Duman yığınlarına paketlenebilir mi? Malzeme, duman bacası açıklıklarını kapatan çıkarılabilir diskler halinde üretilebilir mi?

HAS hiçbir zaman egzoz borularında bulunmayabilir, ancak Georgia Tech araştırmacıları yalnızca enerji üretiminden kaynaklanan karbondioksit emisyonlarını azaltabilirlerse, sera gazı sorunlarımızı çözmek için yeni bir yol sunmuş olacaklar .

İklim değişikliği ve diğer ilgili konular hakkında daha fazla bilgi için sonraki sayfayı ziyaret edin.

İlgili Makaleler

Daha Fazla Harika Bağlantı