Kağıt beyazlatmadan yarı iletken üretimine, su arıtma tesislerinden tıbbi dezenfektanlara kadar geniş bir kullanım alanına sahip olan hidrojen peroksit üretiminde, geleneksel yöntemleri değiştirecek bir buluşa imza atıldı. Cornell Üniversitesi'nden bilim insanları, fosil yakıt yoğunluklu "antrakinon" işleminin yerini alabilecek, güneş enerjisiyle çalışan temiz bir üretim modeli geliştirdi. Nature Communications dergisinde yayımlanan araştırma, kimya endüstrisinde merkezi olmayan, yerinde üretim modelinin kapılarını aralıyor.
FOSİL YAKIT YERİNE IŞIK VE SU
Mevcut endüstriyel üretim, enerji yoğun süreçlere ve tehlikeli ara maddelere dayanırken, Cornell ekibinin geliştirdiği yöntem görünür ışığı, suyu ve oksijeni kullanıyor. Araştırmacılar, bu süreç için ‘ATP-COF-1’ ve ‘ATP-COF-2’ adını verdikleri ışığa duyarlı iki özel malzeme tasarladı. Bu malzemeler, ışığı emerek su ve oksijen arasında temiz bir kimyasal reaksiyon başlatıyor ve hidrojen peroksit elde edilmesini sağlıyor.
Çalışmanın baş yazarı Doçent Alireza Abbaspourrad, mevcut sistemin çevre ve güvenlik açısından endişe verici olduğunu belirterek, "Şu anda hidrojen peroksit, fosil yakıtlara dayanan ve kimyasal atık üreten süreçlerle elde ediliyor. Bizim yöntemimiz ise bu bağımlılığı ortadan kaldırıyor" dedi.
LOJİSTİK VE GÜVENLİK MALİYETLERİ DÜŞECEK
Yeni teknolojinin en büyük ticari avantajı, ‘yerinde üretim’ imkanı sunması. Konsantre hidrojen peroksidin taşınması ciddi güvenlik riskleri ve yüksek maliyetler içeriyor. Yeni yöntem sayesinde su arıtma tesisleri, hastaneler veya fabrikalar ihtiyaç duydukları kimyasalı kendi bünyelerinde üretebilecek. Bu durum, uzun mesafeli tehlikeli madde taşımacılığını ortadan kaldırarak tedarik zinciri risklerini minimize edecek.
HEDEF: MALİYETLERİ AŞAĞI ÇEKMEK
Araştırmanın ilk yazarı Amin Zadehnazari, geliştirdikleri malzemelerin kararlı ve tekrar kullanılabilir olduğuna dikkat çekerek, "Artık hidrojen peroksidin devasa kimyasal fabrikalarda değil, yerel olarak üretilebileceği bir geleceğe işaret ediyoruz" diye konuştu. Zadehnazari, mevcut antrakinon işleminin toksik olmasına rağmen ucuz olduğunu, şimdiki hedeflerinin ise bu sürdürülebilir alternatifi ölçeklendirerek piyasa fiyatlarıyla rekabet edebilir hale getirmek olduğunu vurguladı.
SANAYİDE DEKARBONİZASYON BASKISI
Kimya endüstrisi üzerindeki ‘karbondan arındırma’ baskısı artarken, güneş enerjisiyle çalışan bu alternatifin küresel tedarik zincirlerini yeniden şekillendirmesi bekleniyor. Araştırmacılar, teknolojiyi ticari kullanıma uygun pratik cihazlara entegre etmek için çalışmalarını sürdürüyor. Başarılı olunması halinde, temel endüstriyel kimyasalların üretiminde daha temiz, güvenli ve erişilebilir bir dönem başlayacak.
