Atık karbonu faydalı ürünlere dönüştürmek, sürdürülebilir üretimin hayati bir parçasıdır. Karbondioksitin geri dönüşümü, elektrik yoluyla enerji açısından zengin bileşiklere dönüştürülebilen karbon monoksit üretir. Ancak, bu işlem için mevcut cihazlar, organik maddelere maruz kaldığında zamanla parçalanan ve bu nedenle daha az etkili hale gelen anyon değişim membranları kullanır.
Washington Üniversitesi'nin St. Louis kentindeki McKelvey Mühendislik Okulu'nda Profesör Feng Jiao liderliğindeki bir araştırma ekibi, diyafram adı verilen gözenekli ayırıcılar olan ucuz ve dayanıklı malzemelerin, karbon monoksit dönüştürme sürecinde bu membranlara uygulanabilir alternatifler olabileceğini buldu.
Çeşitli diyaframları test eden ekip, bazılarının çeşitli çalışma koşullarında polimer bazlı ticari membranlar kadar iyi veya onlardan daha iyi performans gösterdiğini tespit etti.
UZUN ÖMÜRLÜ ÇÖZÜM
Diyaframlar, katot ve anot gaz ürünlerinin geçişini etkili bir şekilde önlüyor ve düşük maliyetli malzemelerden üretiliyor. Jiao'nun laboratuvarı, diyafram bazlı bir karbon monoksit elektrolizörü tasarımı geliştirdi.
Çeşitli malzemeler test edildikten sonra, Zirkonyum dioksit içeren bir diyafram ürünü türü olan Zirfon kullanan elektrolizör hücreleri, 60 santigrat derecede 250 saatten fazla verimlilik sağlarken, en iyi ticari membranlar yalnızca 150 saat dayanabildi. En önemlisi, ölçeklendirilmiş bir Zirfon bazlı elektrolizör 700 saat boyunca istikrarlı bir şekilde çalıştı.
EKONOMİYİ CANLANDIRACAK
Profesör Jiao, bu sonuçların, diyaframların karbon monoksit dönüşümü için ölçeklenebilir ve dayanıklı bir çözüm olabileceğini, bu sayede sürecin daha ucuz ve yenilenebilir enerji kaynaklarıyla daha uyumlu hale geldiğini belirtti. Jiao aynı zamanda Karbon Yönetimi Merkezi direktörü olarak görev yapıyor.
Atık gaz dönüştürme süreci ne kadar uygun fiyatlı ve verimli hale gelirse, üretim sistemleri o kadar hızlı dairesel ve sürdürülebilir hale gelebilir. Ekip, elektroliz teknolojilerini daha yüksek verimlilik için geliştirmeye devam edeceklerini açıkladı. Bu teknoloji, endüstriyel üretim sistemlerinin sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmasında kritik bir rol oynayabilir.
