Moleküler Başlangıç Malzemelerinden Üretilen Solvotermal Karbonların Karbon Dioksit Yakalama Özelliklerinin İncelenmesi


Creative Commons License

ZAMAN A. C. (Yürütücü), ÜSTÜNDAĞ C. B.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2021 - 2023

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Eylül 2021
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2023

Proje Özeti

Türkiye’nin sahip olduğu en önemli miktardaki fosil yakıt kömürdür. Kömür kaynaklı enerji üretimi, enerji üretim süreçlerinin belkemiğidir. Kömürle çalışan termik santrallerde ortaya çıkan en önemli ve sorun yaratan yan ürün karbon dioksittir (CO2). Bir sera gazı olan CO2’nin doğaya salınmadan ucuz sürdürülebilir yöntemlerle baca gazı karışımından yakalanması/ayrıştırılması gerekmektedir. Gözenekli karbonlar kolay üretilebilir oluşları, kimyasal dayanımları yüksek sıcaklık mukavemetleri ve CO2 yakalama eğilimlerinin yüksek olması gibi nedenlerle geleneksel yöntemlerin (amin çözeltileri) yerini alabilecek sorbentler olarak göze çarpmaktadır.

 

Bu çalışmadaki yenilik solvotermal (yüksek sıcaklık ve basınç) sentezleme yönteminin moleküler başlangıç malzemelerinin karbonize edilmesi ile CO2 yakalama süreçleri için gözenekli karbonların üretimi amacıyla ilk defa kullanımıdır. Bu çalışma normalde karbonize olma eğilimi göstermeyen ucuz ve hatta sıvı haldeki kimyasalların da karmaşık üretim yöntemlerine ihtiyaç duyulmadan fonksiyonel karbonların üretiminin sovotermal sentezleme ve bunu takip eden ısıl işlem süreçleri ile sağlanabileceği gösterilecektir. Solvotermal sentezlemenin kolay bulunan kimyasallar olan polyollerin ve organik bileşiklerin (etilen glikol, gliserin vb.) Bronsted asitleri ile karbonizasyonunu mümkün kılarak mikrogözenekli ve heteroatom katkılandırılmış karbonların üretimini mümkün kılabildiği görülecektir. Solvotermal karbonların CO2 yakalamada kullanımı Türkiye’de ilk defa gerçekleştilecek bir çalışmadır ve bu malzemeler metal organik kafes yapıları, mikrogözenekli polimerler, zeolitler gibi uygulama esnasında ve maliyet açısından dezavantajlar barındıran diğer adsorban malzemelere bir alternatif olabilecektir.

 

Bu çalışma daha önce karbonlu malzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları üzerine Q1 çeyreğinde yayınları (Konu ile ilgili olan yayına örnek: 10.1016/j.molliq.2017.11.117), ulusal ve uluslararası projeleri (Tübitak projeleri : 108T651 ve 109R007) bulunan yetkin bir araştırma grubu (Dr. Ali Can Zaman (proje yürütücüsü), Prof. Dr. Cengiz Kaya (danışman), Prof. Dr. Figen Kaya (danışman), Cem Bülent Üstündağ (araştırmacı)) tarafından gerçekleştilecektir.