Yeşil enerjiyle etilen üretilecek

Başak Nur GÖKÇAM

Amerika Birleşik Devletleri (ABD)’deki Cincinnati Üniversitesi’ndeki mühendisler, iklim değişikliğiyle mücadelede etkili olabilecek yeni bir çalışmaya imza attı.

Karbondioksiti değerli ürünlere dönüştürmenin yolunu bulan Doç. İngjie Wu ve ekibi, UC Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi'ndeki kimya mühendisliği laboratuvarında, değiştirilmiş bir bakır katalizörün, karbondioksitin plastiğin ana bileşeni olan etilene ve sayısız başka kullanıma yönelik elektrokimyasal dönüşümünü iyileştirdiğini keşfetti.

Kimya endüstrisinin 2022 yılında 225 milyon metric ton (mt) ürettiği etilen, dün yanın en önemli kimyasalı olarak biliniyor. Tekstil, antifriz, vinil gibi pek çok alanda kullanılmakta olan etileni, yeşil enerji yoluyla üretmenin mümkün olduğunu kanıtlayan araştırmacılar, bu sayede fosil yakıt kullanımını da azaltmayı amaçlıyor.

Atmosferden karbonun uzaklaştırılması gibi ek fayda sağlayacak çalışmaya ilişkin açıklamada bulunan İngije Wu, "Etilen dünya çapında çok önemli bir platform kimyasalıdır, ancak üretimi için geleneksel buharla parçalama işlemi önemli miktarda karbondioksit yayar. Fosil yakıtlara bağımlı olmak yerine karbondioksiti hammadde olarak kullanarak karbondioksiti etkili bir şekilde geri dönüştürebiliriz" dedi. Nature Chemical Engineering dergisinde yayınlanan çalışma, Kaliforniya Üniversitesi mezunu Zhengyuan Li, Rice Üniversitesi, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Brookhaven Ulusal Laboratuvarı, Stony Brook Üniversitesi ve Arizona Eyalet Üniversitesi iş birliği ile gerçekleşti.

Öte yandan araştırmanın, ABD Enerji Bakanlığı ile sanayideki fosil yakıtların ve karbon emisyonlarının mümkün olan her yerde azaltılmasına yönelik çabalara öncülük eden Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerji Ofisi tarafından da desteklendiği belirtildi.

Araştırmayı değerlendiren baş yazar Li ise "Araştırmamız, elektrokimyasal karbondioksit azaltımı sırasında etilen ve etanol arasındaki ayrılığa ilişkin önemli bilgiler sunuyor ve seçiciliği etilene doğru yönlendirmek için geçerli bir yaklaşım öneriyor" diye konuştu.

Etilen seçiciliğinde yüzde

50’lik artış görüldü Değiştirilmiş bir bakır katalizörü kullanmanın daha fazla etilen ürettiğini belirten Doç. İngjie Wu, “Bu, etilen seçiciliğinde yüzde 50'lik etkileyici bir artışa yol açıyor. İdeal olarak amaç birden fazla ürün yerine tek bir ürün üretmektir. Bu sayede yeni teknolojiler, kimya endüstrisini daha yeşil ve enerji açısından daha verimli hale getirmeye yardımcı olacak. Genel hedef, yenilenebilir elektrik ve sürdürülebilir hammadde kullanarak kimyasal üretimi karbondan arındırmaktır. Karbondioksitin etilene dönüştürülmesinin elektriklendirilmesi, kimya sektörünün karbondan arındırılmasında önemli bir adımdır" diye konuştu.

“Dayanıklılığı 100 bin saate çıkarmayı hedefliyoruz”

Bir sonraki adımın, süreci ticari açıdan daha uygun hale getirecek şekilde geliştirmek olduğunu söyleyen araştırma baş yazarı Zhengyuan Li, “Bakır katalizör üzerinde reaksiyonun potasyum hidroksit gibi yan ürünleri oluşmaya başladıkça dönüşüm sistemi verimliliğini kaybeder. Ticari kullanım için elektrot stabilitesinin iyileştirilmesi gerekiyor. Bir sonraki odak noktamız stabiliteyi (dayanıklılık) artırmak ve çalışmayı 1000 saatten 100 bin saate çıkarmaktır" bilgisini verdi.