fizik

Kimya Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Sabriye Pişkin, kurumlarıncı yürütülen ve Devlet Planlama Teşkilatı tarafından desteklenen proje kapsamında, sodyum bor hidrürden hidrojen elde ederek, bunu yakıt hücreleriyle enerji üretiminde kullanmayı amaçladıklarını bildirdi.

Hidrojen enerjisinin otomobillerde kullanılması konusunda başta Japonya ve ABD olmak üzere birçok ülkede çeşitli uygulamalar yapılıyor, ancak bu projelerin tümü son derece yüksek maliyetleri nedeniyle pratiğe dönüşemiyorlar. Prof. Dr. Pişkin, bu noktada “kurumlarının düşük maliyetli ve verimli bir teknoloji geliştirmek, bunu toplumun pratik olarak kullanabileceği verimliliğe getirmek” istediklerini belirtiyor. Prof. Dr. Pişkin, esasen bir enerji kaynağı olmasa da, sodyum bor hidrürden hidrojen sağlanabildiğini ifade etti. Hidrojenin patlayıcı özellik taşıdığını da anımsatan Prof. Dr. Pişkin, sodyum bor hidrürden elde edilen hidrojenin ise patlayıcı bir özelliğe sahip olmadığını söyledi.

Prof. Dr. Pişkin otomobillerde bulunan sodyum bor hidrür konulan deponun musluğunun kapanmasıyla hidrojen akışının durdurulabileceğini ve bunun kullanım açısından sakınca yaratmadığını savundu. Proje, sodyum bor hidrür üretimi, bor hidrürden hidrojen üretimi ve hidrojenden enerji elde edilmesi olmak üzere 3 bölümden oluşuyor.

OTOMOBİLLERDE HİDROJEN
Prof. Dr. Pişkin, araçlar için tasarladıkları sistemde, yakıt deposuna konulacak yüzde 35’i sodyum bor hidrür, yüzde 60’ı su, yüzde 5’i de sodyum hidroksitten oluşan karışımın sağlayacağı hidrojenin, yakıt hücresinde elektrik enerjisine çevrileceğini kaydetti. İçten yanmalı motorlarda elde edilen enerjinin yaklaşık yüzde 35’inin işe dönüştürülebildiğini vurgulayan Prof. Dr. Pişkin, bu sistemde elde edilen enerjinin, elektrik motoru ile kullanılması halinde verimliliğinin yüzde 80 seviyesine çıkacağını söyledi.

TÜRKİYE "DOĞAL OLARAK" ŞANSLI
Prof. Dr. Pişkin, dizel ve benzinli motorlarda küçük maliyetli bir modifikasyonla hidrojenin yakıt olarak kullanılmasının mümkün olacağını belirtti. İçten yanmalı motor yerine yakıt hücresiyle sessiz, çevre kirliliğine neden olmayan yakıt hücresi teknolojisine otomotiv sektörünün ve ordu kurumlarının ilgi gösterdiğini kaydetti.

Prof. Dr. Sabriye Pişkin, fosil yakıt rezervlerinin belirli bir ömrü kaldığını ve petrol konusunda dışa bağımlı olan bir ülke için hidrojen enerjisinin ciddi bir alternatif teşkil ettiğinin altını çizerek, dünya bor rezervlerinin yaklaşık yüzde 63’üne sahip Türkiye’deki hidrojen içeren bor bileşiklerinin yakıt hücresi teknolojisinde kullanılması fikrinin geliştirilmesi gerektiğini savundu.

Kaynak:NtvMsnbc

Amerikalı bir mühendisin fikri gerçekleşirse, enerjisini üzerindeki kaplamadan alan insansız zeplinler uzun keşif görevlerine çıkacak. Askeri kullanımın dışında da etkin plastik kaplamalar, dizüstü bilgisayarınızı, çim biçme makinenizi hatta küçük uçakları bile çalıştırabilecek.

ABD havacılık sanayii devi Lockheed Martin firmasının mühendislerinden Laurence VVilliams'm yaptığı, bir araba motoru boyutlarındaki günümüz yakıt hücrelerini, geniş yüzeyler halinde planlamak.

Williams'a buluşu konusunda ilham veren, ucuz, hafif ve uzun menzilli insansız keşif zeplinleri üretmek için şirketçe başlatılan girişimler.

Araştırmacı, sıradan motorların büyük miktarda yakıt gerektirmeleri nedeniyle radikal bir seçenek ararken, ileri teknolojiyle üretilen esnek polimerlerle yakıt pili teknolojisini birleştirmenin, sorunu çözebileceğini fark etmiş.

Bulduğu çözüm, zeplin için elektrik üreten bir kaplama. Zeplin içindeki hidrojen, havadaki oksijenle tepkimeye girerek elektrik üretecek. Hava gemisinin içindeki hidrojense yalnızca yakıt olarak değerlendirilmekle kalmayacak, ayrıca Zeplin'in havada kalabilmesine de yardımcı olacak. Ama Williams'ın tasarımında bütün iş, zeplinin iskeletini saran marifetli kaplamaya düşüyor. Çok katlı kaplamanın ortasındeıki tabaka, elektrolit işlevi gören asidik bir polimer katmanı.

Polimer, havadaki oksijeni gemi içindeki hidrojenden ayırırken, hidrojen iyonlarının serbestçe geçmesine izin veriyor. İnce platin tabakalar tepkimeyi katalize ediyorlar; kaplamanın her iki yüzeyini kaplayan telden ince bir ağ tabakası da elektrot işlevi görüyor. Anodda, yani kaplamanın iç tarafında hidrojen gazı, elektronlarını yitirerek hidrojen iyonlarına dönüşüyor. Kaplamadan geçebilen bu iyonlar polimer sandviçin dış tarafındaki katoda ulaştıklarında, havadaki oksijenle tepkimeye girerek su buharı oluşturuyorlar. Serbest kalan enerji, elektronları elektroda çekiyor ve akımı devre çerçevesinde döndürüyor. Ama nihai güç kaynağı, katı bir madde olan ve suyla tepkimeye girince hidrojen salan bir bileşim olan lityum hidrid.

Ağır aküler ya da uçak yakıtı taşımadığı için kameralar, bir GPS seyrüsefer aygıtı ve telsiz taşıyan 4 metre uzunluğundaki bir zeplinin ağırlığı yalnızca 3 kg olacak. Williams'a göre hava gemisi 200 watt enerji üretebilecek ve 700 kilometre yol gidebilecek.

Londra'daki İmperial Colleğe'dan yakıt hücre uzmanı David Hart, aracın çalışmaması için bir neden göremediğini, ancak yeterince esnek, güçlü ve dayanıklı bir kaplama bulmanın temel sorun olacağını söylüyor. Araştırmacı, yeterince güçlü bir kaplama malzemesi olarak da, ticari olarak üretilen ve standart yakıt hücrelerinde elelektrolit zar olarak kullanılmak üzere geliştirilmiş Nafion adlı malzemeyi öneriyor.

VVilliams, hava gemisi için yeni görevler bulmuş bile: Zeplin kalabalıkları izleyebilir, denizde kaybolan insanları arayabilir ya da enerji iletim hatlarının denetimini yapabilir. Mucit ayrıca içlerinde hidrojen deposu bulunan kanatçıklar ve yakıt-hücresi görevi yapan kaplamayla donatılmış bir uçağın, dört kişi taşıyabileceğini belirtiyor.

VVilliams'a göre akıllı kaplamalarla, Dizüstü bilgisayarları ve çim makinelerinde kullanılacak güç kaynakları da yapılabilecek. Bunların bir avantajı da normal pillerden beş kat daha uzun süreyle güç sağlayabilmeleri ve içlerinde bulunan lityum hidridin yenilenmesiyle anında şarj edilebilmeleri.

Kaynak: New Scientist-03.03.2001/Tübitak.Bilim ve Teknik.Nisan 2001

İngiliz bilim adamları fotosentezi tasarlama konusunda önemli bir adım attı. New Scientist dergisindeki yazıya göre Londra Kraliyet Koleji’nden Jim Barber ve So Iwata yönetimindeki ekip, fotosentez sürecinin önemli bir bölümündeki bazı metal iyonlarının mekansal düzenini çözdü.

Doğanın en dahiyane buluşlarından biri olan fotosentez güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren en başarılı yöntemdir. Bitkiler, yosunlar ve siyanobakterileri güneş enerjisinden, karbondioksiti hesaplı ve çevreye duyarlı bir şekilde yoğun enerjili karbonhidrata dönüştürmek için yararlanırlar. Yıllarca süren araştırmalara rağmen biyokimyacılar fotosentezi laboratuarda tasarlamayı başaramamışlardı.

Fotosentezdeki en önemli adım suyun çözülmesidir. Kloroplastların katalitik çekirdeğindeki bazı metal iyonları su moleküllerinin elektrot atmasını sağlar. Bu elektronlar klorofil pigmentinin bir fotona maruz kalmasından sonra yeniden eski haline dönüştürülmesi için gereklidir. Çünkü fotonla temas eden klorofil, karbondioksitin azaltılmasında kullanılan bir elektron atar. Katalitik çekirdek dört aşamada bir oksijen molekülü ve dört hidrojen iyonu atar ve daha sonra yeniden iki yeni su molekülüyle yüklenir. Biyokimyacılar röntgen kristalografisi ile katalitik çekirdeğin dört mangan iyonu, bir kalsiyum iyonu, dört oksijen iyonu ve iki su molekülünden oluştuğunu saptadıysalar da kesin düzen belirsiz idi. Barber ve Iwata şimdi bir siyanobakterisinin katalitik çekirdeğini diğer bir röntgen tekniğiyle inceleyerek çekirdeğin üç mangan iyonu ve bir kalsiyum iyonunun oksijen atomlarıyla birleşmesiyle meydana gelen (deforme olmuş) bir küp olduğunu buldular. Üzerinde bir su molekülü bulunan dördüncü mangan iyonu ise dışarıda yer alıyor. Araştırmacılar katalitik çekirdeği yapay bir sistemde çalıştırmaya başarabilirlerse ucuz bir enerji kaynağına ulaşabilecekler. Yapay fotosentezle şeker değil hidrojen üretilecek.

Kaynak:Ajanslar/Hürriyet