Tarih: 25.04.2007
Kategori: Disiplinlerarası Kimya Enerji Enerji Hakkında Genel Bilgiler
4757 kez okundu.

Yakıt İhtiyacına Sodyum Borhidrür Çare Olabilir mi?

Günümüzde enerji gereksiniminin % 80'i fosil yakıtlardan (petrol, doğalgaz, ve kömür) karşılanmaktadır. Ancak fosil yakıtlarının giderek artan miktarlarda kullanımı yerel, bölgesel ve küresel ölçeklerde çevre kirliliğine neden olmaktadır. Fosil yakıtlarla ilgili diğer bir sorun da rezervlerinin gün geçtikçe azalıyor olmasıdır. Bu nedenlerden dolayı artık günümüzde çevreye olumsuz etkileri daha az olan enerji kaynaklarına yönelmek zorunlu hale gelmektedir.
Son yıllarda bu alanda yapılan çalışmalar yakıt hücrelerinin önemini her geçen gün artırmaktadır. Yakıt pillerinin çalışması için gerekli olan kimyasal enerjinin sağlanabilmesi için ise en önemli temiz enerji kaynağı hidrojendir. Yakıt hücreleri için gerekli olan hidrojenin üretilmesi, depolanması ve kullanılması hidrojen ekonomisi başlığı altında toplanmaktadır. Hidrojenin değişik kaynaklardan üretilebilmesi ona büyük esneklik kazandırmaktadır. Hidrojen depolanmasındaki problemlerin aşılması için ise arayışlar sürmektedir. Özellikle 2000 yılından beri yapılan çalışmalar, sodyum borhidrürün hidrojen depolanmasında en uygun malzeme olarak göstermektedir (Amendola, Golman, Janjua, Spencer, Betillo, Binder, 2000). Sodyum borhidrür uygun bir katalizör eşliğinde suda hidroliz edildiğinde depoladığının iki katı hidrojen açığa çıkarır. Bu yolla yakıt pilleri için gerekli olan hidrojen gazı patlama riski olmaksızın kontrollü bir şekilde sağlanabilir.

NaBH₄ ve NaBO₂ çözeltilerinin yanıcı olmaması, sodyum metaboratın yeniden sodyum borhidrür üretiminde kullanılabilmesi, tepkimenin kolayca kontrol edilebiliyor olması, hidrojen gazı eldesinin düşük sıcaklıklarda bile gerçekleşebilmesi, düşük maliyetle büyük miktarda hidrojen üretiminin sağlanabilmesi hidrojen üretiminde sodyum borhidrür kullanımının en önemli avantajlarıdır. Hidrojen gazı eldesinin ancak uygun bir katalizör eşliğinde gerçekleşmesi ise bu alanda çözüm bekleyen önemli bir sorundur. Bugüne kadar yapılan çalışmalara göre sodyum borhidrürün hidrolizi için en etkin katalizörler rutenyum (Amendola, 2000) ve platindir (Brown,1962). Ancak son zamanlarda yürütülen çalışmalar rutenyum ve platin dışında nikel (Hua, Lim, Lee, Song, Young, 2003) ve kobalt gibi metallerin de sodyum borhidrürün hidrolizini katalizlediğini göstermektedir. Bunlara ek olarak bazı metal–metal oksit karışımları da (Pt-TiO₂, Pt-CoO, Pt-LiCoO₂) sodyum borhidrürün hidrolizinde katalizör olarak kullanılmaktadır (Kojima, Suzuki, Fukumoto, Sasaki, Yamamoto, Kawai, Hayashi, 2002).

Buradaki en büyük sorun ise tepkime sonucu oluşan sodyum metaboratın tekrar sodyum borhidrürün üretiminde kullanılabilmesi için çok yüksek miktarda enerjiye gereksinim duymasıdır. Sonuç olarak şu etapta bu çalışmalar yoğun olarak sodyum borhidrür üretimine doğru kaymıştır. Bakalım bor mineralleri bakımından Dünyada ilk sırada gelmekte olan ülkemiz bu durumdan yeteri kadar faydalanabilecek mi?


(1) Amendola, Sharp-Goldman, Janjua, Spencer, Petillo, Binder. A Safe Portable Hydrogen Gas Generator Using Aqeous Borohydride Solution And Ru Catalyst, International Journal of Hydrogen Energy, 25,969-975, 2000.

(2) Amendola, Sharp-Goldman, Janjua, Spencer, Petillo, Binder. An Ultrasafe Hydrogen Generator Aqeous, Alkaline Borohydride Solutions and Ru Catalyst, Journal of Power Sources, 85,186-189,2000.

(3) C.Brown, A.Brown. New Highly Active Metal Catalysts For The Hydrolysis of Borohydride, Journal of The American Chemical Society, 84,1493-1494,1962.

(4) Kim, Lee, Sang, Seok, Song, Jai-Young. Production of Hydrogen From Sodium Borohydride in Alkaline Solution : Develpment of Catalyst with High Performance, International Journal of Hydrogen Energy, 36, 1020-1026, 2003.

(5) Kojima, Suzuki, Fukumoto, Sasaki, Yamamoto, Kawai, Hayashi.Hydrogen Generation Using Borohydride Solution and Metal Catalyst Coated on Metal Oxide, International Journal of Hydrogen Energy, 27,1029-1034,2002.

Üye Yorumları