Rice Üniversitesi’nden bilim insanları, suyu oksijen ve hidrojene ayırabilen iki taraflı bir elektrokatalizör geliştirdi. Hidrojeni ayıran kısım resimde solda görüldüğü gibi elektro mikroskobuyla görüntülendi. Bu yüzeyde lazer indüklenmiş grafen eşit bir şekilde dağıtıldı.
Rice Üniversitesi’nden kimyagerler, lazer indüklenmiş grafen tabanlı bir katalizör geliştirerek bir tarafta hidrojeni ayrıştırıştırırken, diğer tarafta oksijeni ayrıştırdı. Araştırmacılara göre, geliştirilen ucuz katalizör sayesinde gelecekte hidrojen üreten yakıt hücrelerinde pratik kullanım imkanı doğuyor.
Rice Üniversitesi’nden kimyager James Tour’a göre bu malzeme kimyasal enerjiyi verimli ve stabil depolama için uygun bir yol sağlıyor. Testler esnasında bu ince katalizörün iki yüzeyde eş zamanlı olarak büyük hidrojen ve oksijen kabarcıkları çıkardığı gösterildi. Proses American Chemical Society dergisinin Applied Materials and Interfaces dergisinde yayınlandı.
Günümüzde hidrojen doğalgazdan elde ediliyor fakat bu it çevreci bir çözüm değil. Beraber yakıt hücrelerinde kullanıldığı taktirde hiçbir emisyon yaratmıyor. Ayrıca içten yanmalı motorlara göre yakıt hücreleri iki kat daha verimli.
Lazer indüklenmiş grafenin(LIG) diğer bir kullanımı 2014’de Rice Üniversitesi tarafından gösterilmişti. Polimid yaprağın lazerle indüksiyonu sırasında LIG üretilmişti.
LIG normalde kendi başına inert bir malzeme olsa da birkaç prosesle su ayrıştırıcıya dönüşüyor. İlk olarak, Sudan hidrojeni ayıracak plastik platin parçacıklarda kaplanıyor. Sonra lazerle yüzey ısıtılarak LIG haline getiriliyor. Rice tarafın geliştirilen malzeme diğer ticari katalizörlerin dörtte biri platin kullanıyor.
Diğer taraftan oksijen evrimi için LIG nikel ve demirle beraber elektrokimyasal birikim yapılıyor. İki tarafta düşük voltajla çalışıyor ve 1000’den fazla döngüde güçlü performans sergiliyor.
Ayrıca Laboratuar değişik bir varyasyon da deniyor. Bu sayede polimid LIG katalizördeki platin – nikel Demir kullanımı yerini kobalt ve fosfora bırakabilir. Böylece böylece hidrojen verimi için bağlı eser metallerin kullanımı azaltılabilir.
Hidrojen için kobalt-fosfor ve oksijen nikel-demir konfigürasyonu kullanıldığında, akım yoğunluğu 1,66 voltta cm’de 10 miliamper. Materyalde bozulma olmadan 1.9 voltta 400 miliampere yükselebilir.akım yoğunluğu kimyasal reaksiyon hızını yöneltiyor.
LIG’nin su ayrım performansı mevcut sistemlerle karşılaştırılabilir ve hatta çok daha iyi performans sergileyebilir.
Araştırma Referansı:
Jibo Zhang, Chenhao Zhang, Junwei Sha, Huilong Fei, Yilun Li, James M. Tour. Efficient Water Splitting Electrodes Based on Laser-Induced Graphene. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017; DOI: 10.1021/acsami.7b06727
Bu işlem güneş enerjisi ile rahatlıkla ve daha ucuza başarılabilir. Güneş enerjisi kollektörlerini kast etmiyorum. Foto voltaik pil tekniğinin de kaynağı sayılabilir. Ancak geniş perspektifli düşünmek lüzumu vardır. Toroid kablolarla da uzaklara elektrik aktarılabilir bu söylediğim yöntemlerle. Saygı ve sevgilerimi sunar bu mucitleri alkışlarım.