Yeşil hidrojen üretiminde maliyetleri düşüren teknoloji

ABD'li araştırmacılar, yeşil hidrojen üretiminde pahalı platin grubu metallere bağımlılığı azaltmayı hedefleyen düşük maliyetli ve dayanıklı bir katalizör geliştirdi.

Küresel sanayinin karbon nötr hedefleri doğrultusunda artan enerji ihtiyacı, yeşil hidrojen teknolojilerine yönelik çalışmaları hızlandırıyor. Yenilenebilir enerji kaynakları emisyonların azaltılması için önemli bir potansiyel sunsa da, bu enerjinin verimli biçimde depolanabilir hidrojen yakıtına dönüştürülmesi maliyet ve teknoloji açısından hâlâ önemli engeller barındırıyor. Bu alandaki en büyük sorunlardan biri, su elektrolizörlerinde kullanılan platin grubu metallerin yüksek maliyeti olarak öne çıkıyor. St. Louis Washington Üniversitesi McKelvey Mühendislik Okulu’ndan Prof. Dr. Gang Wu liderliğindeki araştırma ekibi, Anyon Değişim Membranlı Su Elektrolizörü için platinsiz, düşük maliyetli ve yüksek dayanımlı yeni bir katalizör geliştirdi.PLATİN YERİNE RENYUM VE MOLİBDENHidrojen, kimya endüstrisinden ağır sanayiye kadar birçok alanda temiz enerji taşıyıcısı olarak değerlendiriliyor. Ancak platin bazlı geleneksel sistemlerin yüksek yatırım maliyetleri, yeşil hidrojen projelerinin yaygınlaşmasının önündeki başlıca engellerden biri olarak görülüyor. Araştırmacılar, bu maliyeti azaltmak amacıyla nikel-demir anot ile birlikte çalışan yeni bir kompozit katalizör tasarladı. Katalizör, renyum fosfit ve molibden fosfit bileşiminden oluşuyor. Geliştirilen yapıda renyum, hidrojenin katalizör yüzeyine bağlanma ve yüzeyden ayrılma sürecini iyileştirirken; molibden, alkali elektrolitte suyun ayrışma hızını artırıyor. Bu sayede sistemin hidrojen üretim verimliliğinin yükseltilmesi hedefleniyor.1.000 SAATTEN FAZLA ÇALIŞTILaboratuvar testleri, yeni katalizörün yalnızca maliyet açısından değil, dayanıklılık bakımından da dikkat çekici sonuçlar verdiğini gösterdi. Prof. Dr. Wu’nun paylaştığı verilere göre sistem, endüstriyel seviyedeki 1 ve 2 amper/santimetrekare akım yoğunluklarında 1.000 saatten fazla kesintisiz çalıştı. Bu performans, geliştirilen katalizörü bugüne kadar raporlanan dayanıklı platinsiz katot adayları arasına yerleştiriyor. Wu, katalizörün incelenen potansiyel aralığında düşük direnç gösterdiğini ve hızlı hidrojen adsorpsiyon kinetiğine ulaştığını belirtti. Wu, elde edilen performans ve dayanıklılık ölçütlerinin, bu donanımı ticari anyon değişim membranlı su elektrolizörleri için umut vadeden çözümlerden biri haline getirdiğini ifade etti.SANAYİYE UYGULANMASI HEDEFLENİYORYeşil hidrojen teknolojileri, özellikle enerji yoğun üretim sektörleri için fosil yakıtlara alternatif olarak görülüyor. Bu nedenle elektrolizörlerde maliyetin düşürülmesi ve dayanıklılığın artırılması, teknolojinin ticari ölçekte yaygınlaşması açısından kritik önem taşıyor. Araştırma ekibi, laboratuvar ölçeğinde elde edilen sonuçların ardından düşük maliyetli membran elektrot dizilimlerinin daha büyük ölçekli sistemlere uygulanabilirliğini test etmeyi hedefliyor. Teknolojinin ticarileşmesi halinde, yeşil hidrojen üretim maliyetlerinin düşürülmesine ve hidrojenin sanayi tesisleri için daha erişilebilir bir enerji seçeneği haline gelmesine katkı sağlaması bekleniyor.