UNIST’e baÄŸlı bir araÅŸtırma ekibi, ortam sıcaklıklarında nitröz oksidi (Nâ‚‚O) neredeyse %100 ayrıştırabilen yeni bir teknoloji geliÅŸtirdi. Bu yenilikçi çözüm, motor egzozundan ve kimyasal süreçlerden kaynaklanan nitro oksit emisyonlarını yönetmek için enerji açısından oldukça verimli bir yol oluÅŸturmak üzere mekanik darbeleri ve sürtünmeyi kullanarak sera gazı azaltımı ve karbon nötrleÅŸtirme çabalarına önemli bir katkı saÄŸlıyor.
Profesör Jong-Beom Baek ve UNIST Enerji ve Kimya MühendisliÄŸi Okulu’ndaki araÅŸtırma ekibi, araÅŸtırmalarını ÅŸu adreste yayınladı: GeliÅŸmiÅŸ Malzemeler.
Yaygın olarak kimyasal üretim ve motor egzozundan yayılan bir gaz olan Nâ‚‚O, karbondioksitin yaklaşık 310 katı Küresel Isınma Potansiyeline (GWP) sahiptir ve ozon tabakasının incelmesini hızlandırır. Kimyasal stabilitesi nedeniyle, geleneksel termal katalitik yöntemler, anlamlı bir ayrışma elde etmek için 445°C’yi aÅŸan yüksek sıcaklıklar gerektirir ve bu da önemli miktarda enerji tüketimi gerektirir.
AraÅŸtırma ekibi, nikel oksit (NiO) katalizörü ve nitröz oksit gazı ile birlikte milimetre boyutunda boncuklar içeren bir reaksiyon kabı (bilyalı deÄŸirmen) kullandı. Ekip, bu düzeni harekete geçirerek boncuklar arasında yüksek enerjili çarpışmalara ve sürtünmeye neden oldu ve bu da NiO katalizör yüzeyinde yoÄŸun kusurların ve ultra oksitlenmiÅŸ durumların oluÅŸmasına yol açtı. Bu koÅŸullar Nâ‚‚O’nun hızlı, düşük sıcaklıkta ayrışmasını saÄŸlar; bu, daha önce geleneksel termal katalizörlerle elde edilemeyen bir ÅŸeydir.
Deneysel sonuçlar, bu sürecin sadece 42°C’de Nâ‚‚O’nun neredeyse %100’ünü ayrıştırabildiÄŸini, %99,98’lik bir dönüşüm verimliliÄŸine ve 1.761 mL’lik saatlik ayrışma oranına ulaÅŸtığını gösterdi. Bu, 445°C’de %49,16 dönüşüm oranıyla ve 294,9 mL/saat çıktıyla çalışan geleneksel termokatalitik yöntemlere kıyasla enerji verimliliÄŸinde altı kattan fazla bir artışı temsil ediyor.
Ekip ayrıca teknolojinin gerçek dünya senaryolarına uygulanabilirliÄŸini de doÄŸruladı. Araç dizel motor emisyonlarını simüle eden testlerde süreç, Nâ‚‚O’yu %95 ila %100 oranında gidermeyi baÅŸardı. Ayrıca, büyük ölçekli gaz arıtma tesislerini taklit etmek üzere tasarlanan sürekli iÅŸleme kurulumlarında, yaklaşık %97,6’lık etkileyici bir dönüşüm oranı korundu. Teknoloji, gerçek egzoz gazlarının tipik özelliÄŸi olan oksijen ve nem varlığında bile stabil olduÄŸunu kanıtladı.
Ekonomik analizler, bu mekanokimyasal yöntemin mevcut termal katalitik işlemlerden sekiz kat daha uygun maliyetli olduğunu göstermektedir.
Profesör Baek ÅŸunları söyledi: “Avrupa BirliÄŸi’nin (AB), nitro oksitin daha sıkı düzenlenmesini de içeren Euro 7 emisyon standartlarını uygulamaya koymasıyla birlikte, etkili giderme teknolojilerinin önemi önemli ölçüde arttı. Bu yenilik, dizel motor egzozlarından, nitrik asit ve adipik asit üretim süreçlerinden ve amonyakla çalışan gemi motorlarından kaynaklanan Nâ‚‚O emisyonlarını etkili bir ÅŸekilde ele alabilir ve böylece karbon nötrlüğü ve sera gazı azaltma çabalarını destekleyebilir.”
