Karbondioksiti değerli kimyasallara dönüştüren elektroliz teknolojisi

Günümüzde karbondioksiti (CO₂) emisyonlarını azaltmak için geleneksel yöntemler kullanılmaktadır bu yöntemlerde CO₂’nin değerli kimyasallara dönüştürülebilmesi için önce CO₂ yakalama, saflaştırma, sıkıştırma gibi yüksek enerji gerektiren aşamalar ve sonra ayrı bir elektroliz veya kataliz süreci gerekiyor. Çok adımlı geleneksel yöntemlerin hem verimliliği az hem de maliyeti yüksektir. CO₂ yakalama ve dönüştürme için reaktif CO₂ yakalama olarak bilinen yeni bir yöntem, geleneksel yaklaşımlardan daha verimli ve ölçeklenebilir olabilir.

RMIT ve Auckland Üniversitesi araştırmacılarının geliştirdiği sistemde CO₂ doğrudan yakıt üretiminde kullanılabilecek kimyasallara dönüşebiliyor. Bu yenilikçi sistemde, hem karbon yakalama hem de elektrokimyasal dönüştürme süreçleri aynı anda gerçekleştirilerek yüksek verimlilik ile daha az maliyet sağlanmış oluyor.

Araştırmacılar çeşitli amin bazlı soğurucuların reaktif CO₂ yakalama verimliliğini değerlendirmeyi amaçladıkları bir çalışma yaptılar. Yapılan araştırmada çeşitli amin bazlı soğurucuların CO₂ yakalama kapasitesi, yakalama hızı, elektroliz tepkime enerjisi gibi parametreleri değerlendirilerek en ideal amin bazlı soğurucunun piperazin (PZ) olduğunu saptadılar[1].

Yeni teknolojinin en önemli avantajlarından biri ise yenilenebilir enerjiyle uyumlu olması. Güneş veya rüzgâr enerjisinden üretilen fazla elektrik, bu sistemde CO₂’yi kimyasal yakıta dönüştürmek için kullanılabiliyor. Böylece hem enerji depolanabiliyor hem de atmosfere salınan karbon geri kazanılıyor.

Bu çalışma, karbon döngüsünü yeniden tanımlayarak doğayla uyumlu enerji sistemlerine geçişte önemli bir dönüm noktası olarak görülüyor. Belki de yakın gelecekte, verdiğimiz nefesteki karbondioksit araçlarımızı çalıştıran enerjiye dönüşecek.

Kaynak

1. Li, P., Mao, Y., Shin, H., Yang, Q., Cheng, X., Li, Y., … & Ma, T. (2025). Tandem amine scrubbing and CO2 electrolysis via direct piperazine carbamate reduction. Nature Energy, 1-12.
2. Puxty, G., Rowland, R., Allport, A., Yang, Q., Bown, M., Burns, R., … & Attalla, M. (2009). Carbon dioxide postcombustion capture: a novel screening study of the carbon dioxide absorption performance of 76 amines. Environmental science & technology, 43(16), 6427-6433.
3. Bernhardsen, I. M., & Knuutila, H. K. (2017). A review of potential amine solvents for CO2 absorption process: Absorption capacity, cyclic capacity and pKa. International Journal of Greenhouse Gas Control, 61, 27-48.