Çinli bilim insanları, karbondioksit emisyonlarını potansiyel olarak ortadan kaldıran, türünün ilk örneği olan kömürle çalışan bir yakıt hücresi geliştirdi. Bu gelişme, daha iyi termik santral tasarımlarına önayak olabilir.

Kömürden enerji üretmenin geleneksel yöntemleri yüksek karbon ayak izine sahip ve bol miktarda hava kirletici madde ortaya çıkarıyor.

Paris İklim Anlaşması son 10 yılda karbon nötrlüğünü zorunlu kılan küresel bir uzlaşmaya dönüşürken, gelişmekte olan ülkeler sıfır karbon emisyonlu teknolojilerle temiz, yüksek verimli ve sürdürülebilir enerji üretmeye çalışıyor.

Şimdiyse Shenzhen Üniversitesi'ndeki bilim insanları, ZC-DCFC adını verdikleri sıfır karbon emisyonlu kömür yakıt hücresi geliştirdi.

Türbini çalıştırmak için buhar üretmek üzere kömür yakmak yerine, bu tasarım, kömürün öğütülüp kurutulmasına ve yakıt hücresinin anot odasına verilmeden önce özel bir ön işlemden geçirilmesine dayanıyor.

Hücrenin katoduna oksijen veriliyor ve bu da anottaki kömürün bir bir oksit membran üzerinden elektrokimyasal oksidasyona uğramasına yol açıyor.
 

ZC-DCFC'nin bileşenleri (Energy Reviews)

Reaksiyon sonucu üretilen karbondioksit gazı, yakıt hücresi sisteminin içinde yakalanıyor ve sentez gazı gibi diğer değerli kimyasallar için hammaddeye dönüştürülüyor.

Bilim insanları, hücrenin yüzde 40'a varan verimlilikle enerji üretebildiğini söylüyor.

Energy Reviews adlı akademik dergide yayımlanan yeni çalışmada, "ZC-DCFC'de, yanma ve termal motorlarla ilişkili verimlilik kayıplarından kaçınılarak, önemli ölçüde daha yüksek teorik verimlilik elde ediliyor" deniyor.

Karbonu doğrudan enerjiye dönüştürmeyi amaçlayan önceki yakıt hücresi modelleri, kısa çalışma ömrü ve düşük güç yoğunluğundan muzdaripti.

Bilim insanları, en yeni tasarımın, yığınlar halinde ölçeklenebilir ve daha yüksek karbon-enerji dönüşüm verimliliğine sahip olmasıyla bu zorlukların üstesinden geldiğini söylüyor.

Çalışmada, "Bu bakış açısı, verimli kömür kullanımına yönelik yıkıcı bir teknolojik paradigma olarak sıfır karbon emisyonlu doğrudan kömür yakıt hücreleri kavramını öneriyor" dendi.

ZC-DCFC'nin, kömürü geleneksel bir fosil yakıttan uygulanabilir bir temiz enerji kaynağına dönüştürerek, sıfıra yakın emisyonlu kömür kullanımının önünü açması bekleniyor.

Bilim insanları, gelecekteki çalışmaların enerji sektöründe ZC-DCFC'ler için uygun uygulama senaryolarını belirlemeye yardımcı olabileceğini umuyor.

Dünya çapında sığ kömür rezervleri hızla tükeniyor ve bu da kömür çıkarımı için yapılan kazıları 2 bin metrenin ötesine itiyor.

Böyle bir senaryoda, araştırmacılar, enerji üretimi için kömürün bu derin jeolojik ortamların içinde doğrudan dönüştürülmesi ve yüksek verimlilikte kullanılması için ZC-DCFC'leri öneriyor.

*İçerik orijinal haline bağlı kalınarak çevrilmiştir. Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir. 

independent.co.uk/news/science

Independent Türkçe için çeviren: Çağatay Koparal