Güney Kore’deki KAIST Üniversitesi’nde görev yapan Makine Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Kang Taek Lee liderliğindeki ekip, katı oksit elektroliz hücreleri (SOEC) üretiminde devrim yaratacak bir teknoloji geliştirdi.
Yeşil hidrojen üretiminin temel bileşenlerinden biri olan seramik elektrolitlerin sinterlenmesi süreci, geleneksel yöntemle yaklaşık 36.5 saat sürerken, geliştirilen mikrodalga destekli yöntemle bu süre yalnızca 70 dakikaya indirildi.
ISIYI İÇTEN VEREN YAKLAŞIM
Araştırmacılar, sinterleme işlemini içten dışa eşit şekilde ısıtan 'hacimsel mikrodalga ısıtma' tekniğini kullanarak hem sıcaklığı düşürdü hem de süreyi kısalttı. Geleneksel yöntemlerde 1.400°C sıcaklıkta saatlerce süren işlem, bu teknikle 1.200°C’de sadece 10 dakikada tamamlanabiliyor.
Söz konusu süreç, yüksek sıcaklık nedeniyle seryum (CeO₂) ve zirkonyum (ZrO₂) gibi malzemelerin karışmasını önleyerek çift katmanlı, yoğun ve kusursuz bir elektrolit oluşumuna olanak tanıyor.
ÜSTÜN PERFORMANS, DÜŞÜK TÜKETİM
Elde edilen elektrokimyasal hücreler, 750°C’de dakikada 23.7 mL hidrojen üreterek yüksek verimlilik sergiledi. Ayrıca bu hücreler, 250 saatten fazla stabil çalışmayı başarıyla sürdürdü.
Araştırma ekibi, 3 boyutlu dijital ikiz simülasyonları sayesinde yeni yöntemin sadece sinterleme süresini değil, aynı zamanda hücrelerin dayanıklılığını ve verimliliğini de artırdığını belirledi.
YEŞİL HİDROJENE HIZLI GEÇİŞ
Yeni teknolojinin, yüksek performanslı SOEC’lerin sanayi ölçeğinde daha hızlı ve ekonomik biçimde üretimini mümkün kılması bekleniyor. Bu da yeşil hidrojenin karbon emisyonu olmadan daha erişilebilir bir enerji kaynağı haline gelmesini sağlayabilir.
Prof. Kang Taek Lee, çalışmanın önemine dikkat çekerek, “Bu araştırma, geleneksel üretim süreçlerine kıyasla enerji ve zaman bakımından çok daha verimli bir yaklaşım sunuyor. Endüstriyel ticarileştirme için güçlü bir potansiyele sahibiz” ifadelerini kullandı.
