Geleceğin yakıtı olabilir! Türk bilim insanından heyecanlandıran buluş
Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) Kimya Metalürji Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü Başkanı Prof. Dr. Aysel Kantürk Figen, yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak sudan üretilen ve bor mineralleri sayesinde depolanan hidrojeni geleceğin yakıtı olarak nitelendirdi.
Prof. Dr. Aysel Kantürk Figen, hidrojen enerjisi, bu enerjinin bor ile depolanması ve katalizör çalışmalarıyla 2020 yılında Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA) tarafından Üstün Başarılı Genç Bilim İnsanı (TÜBA-GEBİP) ödülüne layık görüldü.
TÜBİTAK'ın proje ortağı olduğu sudan hidrojen üretilmesi çalışmalarında yerli elektrolizör için anot ve katot malzemeleri geliştiren Figen, AA muhabirine, çalışmalarını ve hidrojenin "yeşil enerji"ye dönüşmesini anlattı.
Enerji, ulaşım ve sanayi gibi sektörlerde yakıt ve enerji depolama ortamı olarak hidrojen kullanımının yaygınlaşması gerektiğini kaydeden Figen, TÜBA-GEBİP ödülü kapsamında desteklenen projesinin karbonsuzlaşma hedefine katkı sağlayacak, özellikle hidrojenin borlu yakıtlardan serbest hale getirilmesi ve depolanması üzerine bir çalışma olduğunu bildirdi.
"Bor mineralleri hidrojenin depolanmasında avantaj sağlıyor"
Hidrojenin üretildikten sonra dağıtılması, uzak mesafelere taşınması ve daha sonra kullanılmak üzere depolanması gerektiğine dikkat çeken Figen, şöyle devam etti:
"Ülkemiz zengin bor rezervlerine sahip. Bor mineralleri hidrojenin depolanmasında avantaj sağlıyor. Bu projemde borlu yakıtlar olarak adlandırılan bor-hidrür bileşiklerinden hidrojenin kontrollü koşullar altında nasıl serbest hale getirebileceği üzerine çalıştım. Hidrojenin hızını nasıl ayarlayabiliriz, bunun üzerine odaklanmış durumdayız. Nanolif yapısındaki katalizörleri, elektro eğirme teknolojisiyle üretmek üzerine bir proje yürüttüm."
Projesinin başarıya ulaşmasından sonra özellikle hidrojen alanındaki çalışmalarının dikkati çekmesiyle TÜBİTAK-MAM Enerji Enstitüsünün yürütücülüğünde yeni bir proje ortaklığına başladıklarını belirten Figen, suyu ayrıştırarak "yeşil hidrojen" üretmek için yerli ve milli teknolojiler geliştirdikleri projenin detayları hakkında şu bilgileri verdi:
"Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu (TENMAK) tarafından desteklenen bu projede, Yıldız Teknik Üniversitesi olarak önemli bir görevimiz var. Yerli imkanlarla oluşturulacak, 'yeşil hidroje'nin üretileceği bir elektrolizör prototipi için anot ve katot malzemelerin sentezlenmesi üzerine çalışıyoruz. Yakın zamanda proje grubumuzun yaptığı çalışmalar sonucunda yerli ve milli imkanlar kullanılarak enerjitik malzemelerin sentezinde dışa bağımlılık azaltılacak. Özellikle 'yeşil hidrojen' uygulamalarında kullanılmaya uygun katalizör, anot ve katot gibi malzemeleri biz kendi yerli imkanlarımızla üretmiş olacağız. 2023 yılına doğru yerli elektrolizör prototipini endüstriyel uygulamalara, dezavantajlarını giderecek şekilde sunmuş olacağız."
Suyun hidrojene ayrıştırılması için kullanılacak bir elektrolizör cihazı geliştirdiklerini vurgulayan Figen, "Elektrolizörün ana bileşenleri anot, katot ve membran. Ürettiğimiz cihazın bir tarafında anot, diğer tarafında katot var, arada da hidrojeni bir tarafta toplayan geçiş membranı var. Proje kapsamında ana ekipmanları, modüler tasarımları, algoritmaları milli imkanlarla geliştirilmiş olacaktır. Yıldız Teknik Üniversitesinde sentezlenen anot ve katot malzemeler elektrolizörün içine yerleştirilecek, bundan sonra, parçaların entegrasyonu, modül ve sistem tasarımları, testleri TÜBİTAK-MAM tarafından gerçekleştirilerek yerli prototip hazır olacak." diye konuştu.
"Hidrojeni tamamen yeşil olarak üretebilmemiz için suyu kullanmamız gerekiyor"
Karbonsuzlaşmada en önemli adımlardan birinin, hidrojenin, üretildiği kaynakta karbondan ayrılması olduğuna dikkati çeken Figen, bu noktada suyun önemine vurgu yaparak, şu değerlendirmede bulundu:
"Diğer kaynaklar, içlerinde karbon barındırdıkları için tüm süreçlerde hidrojeni üretirken atmosfere karbondioksit salımı gerçekleştiriyor. Hidrojeni tamamen 'yeşil' olarak üretebilmemiz için suyu kullanmamız gerekiyor. Bunun için suyun elektrik yardımı ile ayrıştırılması gerekiyor. İşte bu işlemi gerçekleştiren sisteme biz elektrolizör diyoruz. Elektrolizör kullanarak 'yeşil hidrojeni' üretmemiz mümkün. Tabii ki burada en önemli noktalardan biri elektrolizörde kullanılan elektriğin de rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmesidir. Böylece tam anlamıyla bir 'yeşil hidrojen' üretmiş oluyorsunuz."
"Yeşil hidrojen"in yenilenebilir enerji kaynakları ile birleştirilip bor kullanılarak depolanması ve taşınmasının da ayrı bir avantaj olduğunu bildiren Figen, "Bu noktada ülkemizin bor mineralleri yanında başka avantajları da var. Özellikle güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji çeşitliliğinin fazla olması, bulunduğu lokasyonu ve aynı zamanda kurulu yenilenebilir enerji güç kapasitesinin yüksek olması, bor rezervleriyle birleştirildiğinde temiz enerji uygulamalarında diğer ülkelerden avantajlı konumdayız." dedi.
Hidrojen, yenilenebilir enerji ve bor minerallerinin, sürdürülebilir enerji sisteminin üç ayağı olarak değerlendirilebileceği yorumunda bulunan Figen, "Hepsinin birbirini destekleyici, dezavantajlarını avantaja çevirecek yanları var. Bunu hibrit bir sistem olarak değerlendirmek gerekiyor. Böyle bir hibrit sistemde ne bordan ne hidrojenden ne de güneş ve rüzgardan vazgeçemeyiz. Yenilenebilir enerji kaynaklarını içine katarak, hidrojeni geleceğin yakıtı olarak değerlendirmek doğru tanım olur." diyerek sözlerini tamamladı.