Günümüzde fosil yakıtların sürekli kullanımı sebebiyle atmosfere yoğun bir şekilde karbondioksit (CO2) salınımı gerçekleşmektedir. Havada artan CO2 miktarı küresel iklim değişikliğine sebep olarak büyük bir sorun haline gelmiştir. İklim değişikliğine ve sera gazı salınımının azaltılmasına yönelik araştırmalar ve çözümler gün geçtikçe artmaktadır. CO2 gazını yakalayıp depolayarak (CSS) ya da kullanarak CO2 emisyonunu azaltmaya yönelik olan CCS teknolojisi küresel iklim değişikliğine mücadeleye yönelik potansiyel çözüm yollarından biridir.
Karbon yakalama teknolojileri başlıca şunlardır:
- Yanma Sonrası Yakalama: Yanan fosil yakıtların oluşturduğu baca gazlarının içinden kimyasal çözücüler kullanarak karbondioksiti ayırma yöntemidir.
- Yanma Öncesi Yakalama: Fosil yakıtlar yanmadan önce sentez gazına yani hidrojen (H2) ve karbonmonoksit (CO) karışımı gazlaştırılarak karbondioksit ayrıştırılır.
- Oksi-Yakıt Yanmada Yakalama: Yakma işlemi oksijence zengin hava ya da saf oksijen ile yakılarak baca gazındaki karbondioksit konsantrasyonunun arttırılarak yakalanma esasına dayanmaktadır.
- Biyokütle Enerjisiyle Karbon Yakalama (BECCS): “Biyokütle enerjisi üretimini CO2 yakalama ile birleştirerek negatif emisyonlara neden olur.”1
- Doğrudan Hava Yakalama (DAC): Kimyasal absorbsiyon ya da adsorbsiyon tekniklerini kullanarak karbondioksiti doğrudan atmosferden çeker.
Karbon yakalama teknolojileri çoğunlukla endüstriyel üretim tesislerinde oluşan CO2 emisyonunu azaltmak adına kullanılmaktadır. Ancak araştırmacılar yeni yöntem geliştirmek üzere çalışma yapmaktadırlar. Bu çalışmada ise CO2 doğrudan atmosferden çekerek daha zor uygulanan bir yöntem kullanmışlardır. Araştırmacılar atmosferdeki CO2 konsantrasyonunun düşük olması sebebiyle bu yöntemi ‘‘Beyaz toplarla dolu bir futbol stadyumundan bir avuç kırmızı pinpon topunu çıkarmaya çalışmak gibi bir şey.’’ benzetmesi ile açıklamışlardır.
DAC teknolojileri, CO2 seçici olarak yakalayıp ayırmak için sorbentler veya kimyasal işlemler kullanarak sera gazı konsantrasyonlarını azaltmak ve iklim hedeflerini karşılamak için ölçeklenebilir bir çözüm sunar. Geleneksel DAC teknolojileri, aminler ve metal-organik çerçeveler (MOF) gibi sıvı solventlere veya katı sorbentlere dayanır. Ancak bu malzemeler sıklıkla yüksek enerji tüketimi, bozulma ve maliyetle ilgili zorluklarla karşı karşıyadır.2
Araştırmacılar, havadan yaklaşık olarak 420 parça/milyon oranında CO2 ayıran bir sistem geliştirdiler. Bu sistem sadece bir bölgedeki CO2 yerine atmosferdeki dağınık CO2 emisyonlarını ele alır ve istenilen her yerde uygulanabilme olanağı sağlar.
Geleneksel DAC teknolojilerinde kullanılan malzemeler yüksek enerji tüketimine sebep oluşturduğundan araştırmacılar enerji verimini arttırmak için elektrik ve buhar yerine sıcak su kullanan bir sistem geliştirmektedir. Sistemde iç mekan havaları, bina içerisinde yer alan insanların da CO2 yayması sebebiyle, kullanılmamaktadır. Bina dışından boru ile gelen hava, kutucuğa özel olarak tasarlanıp üretilen karbon fiberle sarılmış petek benzeri bir bloktan akar. Blok özel bir adsorban malzeme ile kaplanmıştır, giren ve çıkan CO2’in miktarını ölçmektedir. Sistemde verim kaybı olmadan 2.000 kez işlem gerçekleştirilmiş ve bu değerin 10.000’e ulaşabileceği düşünülmektedir. Sistem için iklim kontrollü odaya sahip yüksek teknolojili laboratuvarda daha büyük ölçekli deneyler gerçekleştirilmektedir. Deneylerde hava yine dışarıdan çekilmekte, insan boyutunda kutu ve somun ekmek büyüklüğünden daha büyük petekli bloklar kullanılmaktadır. Oda sayesinde sıcaklığı, nemi ve rüzgar hızını kontrol edebilmektedirler.
Araştırmacıların geliştirdiği bu teknolojik atılımın, desorpsiyon için gereken ısıyı %50 oranında azalttığını kanıtladı. Bu sayede enerjinin yarısını kullanarak CO2’nin daha verimli bir şekilde ayrıldığı ve döngünün daha da uzun hale getirildiği de elde edilen olumlu sonuçlar arasındadır. Bu sistem ve benzer karbon depolama sistemlerinin daha çok geliştirilerek iklim değişikliğine karşı negatif karbon emisyonu sağlayacağına ve günümüzde artan enerji ihtiyacına yönelik çevre dostu çözümler sunacaktır.
Kaynaklar
- Oluremi, D. (2025). Waste Management Meets Carbon Capture: A Sustainable Approach.
- Favour, A. A. (2025). Direct Air Capture with Graphene-Based Adsorbents.