Güneş enerjisiyle denizden hidrojen üreten platform

Hidrojen temiz bir enerji kaynağı fakat doğalgazın arıtılması gibi yöntemlerle üretildiği zaman çevreye sağlayabileceği fayda kaybolmuş oluyor. Güneşten ve sudan hidrojen elde etmekse karbondioksit oluşumuna sebep olmuyor. Son zamanlarda yapılan çalışmalar sayesinde, bu yöntemlerle hidrojen elde eden cihazların maliyeti azaltılırken verimlilikleri artırıldı. Şimdi ise Columbia Üniversitesi mühendisleri denizin üzerinde yüzen, güneş pili vasıtasıyla enerji toplayarak sudan hidrojen üretebilen bir platform geliştirmek için çalışıyor.

Sistem, suyun içinden elektrik akımı geçmesini sağlayarak suyun hidrojen ve oksijenlerine ayrılması süreci olan su elektrolizi yöntemiyle hidrojen açığa çıkarıyor. Bu tür cihazlar genellikle iki elektrotu ayırmak için ince bir zar gerektiriyor. Zarlar ise hassas olduğu ve saf su gerektirdiği için pratik uygulama imkanı sınırlanmış oluyor.

“Yapay bir fotosentez sistemi gibi düşünülebilir”

Columbia Üniversitesi’nde geliştirilen sistem ise zar gibi bir yapı gerektirmeden suyu hidrojen ve oksijenlerine ayırabiliyor. Bu da sistemin deniz suyunda kullanılabileceği anlamına geliyor. Cihazın tanıtıldığı makalenin baş yazarı Jack Davis, “Zara ihtiyaç duymadan elektroliz işlemini gerçekleştirebilen bir cihaz ortaya koymak bizleri deniz suyunun elektrolizini mümkün kılmaya bir adım daha yaklaştıracak. Üzerinde çalıştığımız platformun aslında yapay bir fotosentez sistemi olduğunu söyleyebiliriz zira bitkilerin fotosentez yaparken izlediği sürecin aynısı izleniyor. Böylece ileride temiz ve yenilenebilir enerji üretmenin yeni yollarını bulabiliriz.” diyor.

Araştırmacılar platformda zar yerine asimetrik olacak şekilde tasarlanmış iki adet elektrot kullandı. Elektrotların her birinin sadece dış kısmı katalizörle kaplandı ve üstlerinde gaz baloncukları oluşturuldu. Bir elektrotta hidrojen baloncukları oluşurken diğerinde oksijen baloncukları oluşuyor. Cihaz, bu gazları toplamak için yüzeye çıkmalarını bekliyor. Oksijen baloncuklarının yüzeye çıkmasına izin verilirken hidrojen baloncukları biriktirme haznesine alınıyor. Bu eşsiz elektroliz mekanizması, güneş ışığından elde edilen enerjiyle üretilen elektrik akımını üreten bir fotoelektrik pile bağlı. Sistem açık denizde yüzer bir platformun üzerine yerleştirilebilir.

Ekip, sistemi deniz suyunda denemeden önce tasarımında birtakım değişiklikler yapıyor. Projenin öncülerinden Daniel Esposito, “Mevcut güneş enerjisi miktarını düşününce bu teknolojinin potansiyeline dair büyük heyecan duyuyoruz. Karşılaşacağımız en zorlayıcı noktalardan biri, güneş enerjisinin güneşli olmayan günlerde de kullanılabilecek şekilde dönüştürülebildiği ekonomik ve ölçeklenebilir teknolojiler üretmek.” diyor.

Yapılan araştırma Uluslararası Hidrojen Enerjisi Dergisi‘nde yayımlandı.

Kaynak: New Atlas