Hidrojen, fosil yakıtlar kullanılmadan üretildiğinde temiz bir enerji taşıyıcısıdır. Evrendeki en bol element olan hidrojen, yanıcı ve toksik olmayan bir moleküldür. Hidrojenin enerji potansiyeli, onu dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar için çekici bir konu haline getiriyor. Ancak hidrojeni büyük ölçekte depolamanın tamamen güvenli, uygun maliyetli ve enerji açısından verimli bir yolu henüz bulunmamıştır.
Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’nda (PNNL) çalışan bir ekip, hidrojen depolamanın bir yolu olarak kabartma tozu olarak bilinen sodyum bikarbonatın umut verici özelliklerini araştırıyor. Sodyum bikarbonat, Dünya’da yaygın olarak bulunan ve gıda, ilaç ve temizlik ürünlerinde kullanılan tuzlu bir kimyasaldır. PNNL araştırmacıları, sodyum bikarbonatın kimyasal bağlarını kırarak, enerjiyi depolamak ve serbest bırakmak için hidrojeni kullanabileceğini gösterdiler.
Sodyum Bikarbonat Nasıl Çalışır?
Sodyum bikarbonat, sodyum iyonu (Na+) ve bikarbonat iyonu (HCO3-) içeren beyaz ve kristalize bir tozdur. Sodyum bikarbonat su ile karıştırıldığında, karbon dioksit (CO2) ve su (H2O) oluşturmak için bikarbonat iyonu parçalanır. Bu reaksiyon kabartma tozunun hamurun kabarmasını sağlayan şeydir.
PNNL araştırmacıları, sodyum bikarbonatın hidrojen depolamasında nasıl kullanılabileceğini keşfettiler. Hidrojen molekülü (H2), sodyum bikarbonat ile reaksiyona girdiğinde, sodyum borohidrit (NaBH4) ve su oluşturur. Bu reaksiyon enerjiyi kimyasal bağlarda depolar. Sodyum borohidrit daha sonra katalizörler yardımıyla hidrojeni serbest bırakabilir. Bu reaksiyon enerjiyi geri kazanır.
PNNL araştırmacıları, bu sürecin avantajlarını şöyle açıkladılar:
- Sodyum bikarbonat ucuz, bol ve çevre dostu bir malzemedir.
- Sodyum borohidrit yüksek miktarda hidrojen içerir (%10,6 ağırlık).
- Sodyum borohidrit oda sıcaklığında kararlıdır ve basınç gerektirmez.
- Sodyum borohidrit hidrojeni düşük sıcaklıkta serbest bırakabilir.
Hidrojen Depolamasının Geleceği
PNNL araştırmacıları, sodyum bikarbonatın hidrojen depolamasında devrim yaratabileceğine inanıyorlar. Bu teknoloji, yenilenebilir enerji şebekelerinde uzun süreli enerji depolamayı mümkün kılabilir. Örneğin, güneş ve rüzgar enerjisi fazla olduğunda, hidrojen üretmek için kullanılabilir. Hidrojen daha sonra sodyum bikarbonat ile depolanabilir. Enerji ihtiyacı olduğunda, hidrojen sodyum borohidritten geri alınabilir.
PNNL araştırmacıları, bu teknolojinin aynı zamanda ulaşım sektöründe de kullanılabileceğini söylüyorlar. Hidrojen yakıtlı araçlar, hidrojeni elektriğe dönüştürmek için yakıt pilleri kullanır. Bu araçlar, sodyum bikarbonat ile depolanan hidrojeni kullanabilir. Bu, hidrojenin basınçlı tanklarda taşınmasını gerektirmeyeceği anlamına gelir.
PNNL araştırmacılarının çalışması, Royal Society of Chemistry tarafından yayınlanan Green Chemistry dergisinde “sıcak makale” olarak adlandırıldı. Bu, ilgi gösteren çok sayıda tıklama aldığı anlamına gelir. Çalışma, ABD Enerji Bakanlığı’nın (DOE) Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerji Ofisi’nin (EERE) Hidrojen ve Yakıt Pili Teknolojileri Ofisi tarafından finanse edilmektedir. Araştırma, DOE’nin H2@Scale girişimini ve ajansın Hidrojen Atışını ilerletiyor.
-
-
-
-
-
-
