Atmosferde biriken karbondioksiti yakalamak, iklim değişikliğiyle mücadelede en zorlu başlıklardan biri olmaya devam ediyor. Mevcut doğrudan hava yakalama (Direct Air Capture-DAC) teknolojileri yüksek enerji ihtiyacı ve maliyetleri nedeniyle sınırlı ölçekte uygulanabiliyor.
Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi ile Toyota Kuzey Amerika Araştırma Enstitüsü'nden araştırmacılar ise bu soruna farklı bir yaklaşım geliştirdi. Çalışmada, şarj ve deşarj döngüsüyle çalışan bir pile benzeyen elektrokimyasal sistem kullanılarak atmosferdeki karbondioksitin doğrudan yakalanması sağlandı. Araştırmanın sonuçları Environmental Science & Technology dergisinde yayımlandı.
Isı Yerine Elektrik Kullanıyor
Geleneksel karbon yakalama teknolojilerinin önemli bölümü, karbondioksiti tutmak ve serbest bırakmak için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyuyor. Yeni sistem ise bu süreci elektrik yardımıyla gerçekleştiriyor.
Potasyumla stabilize edilmiş manganez dioksit elektrotlarının bulunduğu tuzlu su çözeltisi, elektrik akımıyla dönüşümlü olarak daha alkali ve daha asidik hale getiriliyor. Çözelti alkali olduğunda havadaki karbondioksiti emiyor; akım yönü değiştirildiğinde ise gaz yoğunlaştırılmış halde yeniden serbest bırakılıyor. Böylece yakalanan karbondioksit depolanabiliyor veya farklı endüstriyel süreçlerde kullanılabiliyor.
Enerji Tüketimini Azaltma Potansiyeli
Laboratuvar testlerinde sistemin enerji tüketiminin mevcut birçok yeni nesil DAC teknolojisiyle rekabet edebilecek seviyede olduğu belirtildi. Araştırma ekibi, sıvı akışlarının kontrollü biçimde optimize edilmesiyle enerji ihtiyacını ton başına yaklaşık 2,77 gigajulden 1,76 gigajule düşürmeyi başardı. Bu iyileştirme aynı zamanda sistemin verimliliğini de artırdı.
Ticari Kullanım İçin Çalışmalar Sürecek
Araştırmacılar, teknolojinin henüz erken geliştirme aşamasında olduğunu vurguluyor. Sistemin geniş ölçekte kullanılabilmesi için sıvı akışlarının daha iyi kontrol edilmesi, gaz kaçaklarının azaltılması ve yakalama kapasitesinin artırılması gerekiyor. Bununla birlikte ekip, elektrikle çalışan bu yeni yaklaşımın doğrudan hava yakalama teknolojilerini daha ekonomik ve ölçeklenebilir hale getirebileceğini değerlendiriyor.
