Bilim insanları, hidrojen yakıtının ticari üretimini mümkün kılacak yeni bir yöntem geliştirdi. Hidrojen yakıtı, hidrojen evrim reaksiyonu (HER) kullanılarak elde edilir. Ancak, bu süreci büyük ölçekli üretime dönüştürmek uzun zamandır zorlu bir görev olmuştur. Şimdi, Japonya’daki araştırmacılar, yüzey yeniden yapılandırma yoluyla, HER reaksiyonunu hızlandırabilen, dayanıklı ve uygun fiyatlı, asil olmayan metal bazlı katotlar üretilebileceğini ortaya koydular. Araştırmaya göre, bu katotlar 300 saatten fazla süreyle yüksek performans gösteriyor ve ABD Enerji Bakanlığı’nın 2026 hedefiyle uyumlu bir maliyetle hidrojen üretimi yapılabilir.
YENİDEN YAPILANDIRMA TEKNOLOJİSİ
Tohoku Üniversitesi’nden bilim insanları, yapılan bu araştırmanın, ticari Proton Değişim Membranı (PEM) uygulamaları için asil olmayan metal bazlı katotların tasarımını devrim niteliğinde değiştirebileceğini belirtti. Çalışma, elektrolizör kullanarak hidrojen üretme teknolojisini geliştirmeyi amaçlıyor. Ancak, zorlu çalışma koşulları nedeniyle, bu teknolojinin asil olmayan metallerle kullanımı daha önce engelleniyordu.
YENİ KATOT TEKNOLOJİSİNİN ETKİLERİ
Araştırmacılar, geçiş metali fosfitler (TMP’ler) adı verilen umut verici bir katalizör üzerinde çalışmalarını yoğunlaştırdı. Bu katotlar, HER reaksiyonunu daha verimli hale getirebilir ve uygun fiyatlı olabilir. Ancak, şimdiye kadar bu katotların verimliliği genellikle düşüktü ve kullanım alanları sınırlıydı. Yeni yapılan çalışma ise, soy olmayan metal bazlı katotlar ile yapılan araştırmalarda bilgi boşluğunu doldurmayı amaçlıyor. Elde edilen sonuçlar, bu katotların ticari ölçekli PEM elektrolizörlerine uygulanabilirliğini kanıtlıyor.
HEDEF MALİYET VE VERİMLİLİK
Araştırmada, F modifiyeli CoP katotunun performansı laboratuvar koşullarında başarıyla test edilmiştir. Yapılan ölçümler, bu yeni teknolojiyle geliştirilen katotların, HER reaksiyonunu hızlandırarak, daha aktif bölgeler oluşturduğunu göstermektedir. Ayrıca, bu katotların 300 saatten fazla süreyle yüksek verimle çalışabileceği vurgulanmıştır. Yöntemin, kilogram başına 2,17 dolar gibi bir maliyetle hidrojen üretim hedeflerine çok yakın olduğu ifade edilmiştir. Bu da 2026 yılı için belirlenen 2,00 dolar hedefinin yalnızca 17 sent üzerinde bir maliyet anlamına gelmektedir.
UYGULAMALAR VE POTANSİYEL
Araştırmacılar, geliştirdikleri yöntemin, ticari PEM uygulamaları için çok daha uygun fiyatlı ve dayanıklı katotların üretimini sağlayabileceğini belirtiyorlar. Bu bulgular, özellikle ticari ölçekli hidrojen üretiminde maliyet tasarrufu sağlayabilecek önemli bir adım olarak görülüyor. Bu teknolojinin günlük hayatta uygulanabilir hale gelmesiyle birlikte, sürdürülebilir enerji üretimi açısından önemli bir ilerleme kaydedileceği düşünülüyor.
