Nottingham Üniversitesi Kimya Fakültesi ve Birmingham Üniversitesi'nden araştırmacılar, karbondioksiti (CO2) sürdürülebilir ve verimli bir şekilde değerli ürünlere dönüştüren yeni bir katalizör geliştirdi. Bu keşif, küresel ısınmayla mücadelede önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
Katalizör, nano dokulu bir karbon yapı üzerine yerleştirilmiş kalay mikropartiküllerinden oluşuyor. Bu yenilikçi tasarım, CO2 moleküllerinin formata dönüştürülmesi sırasında elektronların aktarılmasını kolaylaştırıyor. Grafitleştirilmiş karbon nanolifler ve kalay parçacıkları arasındaki etkileşimler, katalizörün etkinliğini artırıyor ve bu da daha verimli bir dönüşüm sağlıyor.
CO2 DÖNÜŞÜMÜNDE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK
Karbondioksit, küresel ısınmaya neden olan başlıca gazlardan biri. Geleneksel yöntemlerle CO2’nin faydalı ürüne dönüştürülmesi genellikle fosil yakıtlardan elde edilen hidrojene dayanıyor. Ancak yeni elektrokataliz yöntemi, güneş ve rüzgar enerjisi gibi sürdürülebilir enerji kaynaklarını kullanarak bu dönüşümü gerçekleştiriyor.
Elektrokatalizörlere uygulanan elektrik potansiyeli sayesinde, CO2 ve su tepkimeye girerek format gibi kimyasal olarak değerli ürünler üretiyor. Format, polimerlerden farmasötiklere kadar birçok alanda kullanılan önemli bir bileşen. Araştırmacılar, bu dönüşüm sürecinin düşük enerjiyle çalışması, yüksek verimlilik sağlaması ve CO2’nin neredeyse tamamını hedef ürüne dönüştürmesi gerektiğini vurguluyor.
KENDİNİ OPTİMİZE EDİYOR
Araştırmacılar, geliştirdikleri yeni katalizörün çalışma sırasında etkinliğinin artış gösterdiğini ortaya koydu. Yeni nesil karbon elektrotların kalay parçacıklarıyla güçlü bir etkileşim sağladığını belirten ekip, bu sayede elektronların CO2 moleküllerine verimli bir şekilde aktarıldığını gözlemledi. Katalizörün performansı, CO2 moleküllerinin tükettiği elektrik akımını ölçerek değerlendirildi. Yapılan testlerde, elektrik akımının 48 saat boyunca sürekli arttığı ve üretkenliğin %100’e yakın seçicilikle 3,6 kat yükseldiği tespit edildi.
KENDİ KENDİNE OPTİMİZASYON
Bu kendi kendine optimizasyon, kalay mikropartiküllerinin nano boyutlara bölünmesiyle sağlanıyor. Daha küçük kalay parçacıkları, karbon yapıyla daha iyi temas ederek elektron taşınımını hızlandırıyor ve aktif bölgelerin sayısını yaklaşık on kat artırıyor.
Bu keşif, elektrokatalizör tasarımında bir devrim niteliği taşıyor. Ekip, nano ölçekli yapıların ve destek malzemelerin etkileşimlerini kontrol ederek, CO2 dönüşümünde kararlı ve seçici katalizörlerin temelini atmış oldu.
Araştırmacılar, kabondioksitin sadece bir sera gazı değil, aynı zamanda kimyasal üretimde değerli bir hammadde olduğunu belirtiyor. Topraktan elde edilen karbon ve kalay gibi malzemelerle tasarlanan bu yeni katalizör, sürdürülebilir CO2 dönüşümü ve net sıfır emisyon hedefleri için kritik öneme sahip.
