Karbondioksitin elektrolizi nasıl yapılır ve ne kadar güç tüketir?

Karbondioksitin indirgenmesi ile elektroliz hücresinin katot kısmında bir çok ürün oluşabilir. Bu ürünler başlıca formik asit, karbonmonooksit, metan, etan ve etil alkoldür. Tabiki de katalizörlere bağlı olarak bu ürünler daha baskın olabilir. Örneğin kalay katalizörlüğünde formik asit(HCOOH), gümüş katalizörlüğünde karbonmono oksit(CO), bakır katalizörlüğünde metan (CH4), etan (C2H4) ve etanol (C2H5OH) diğer ürünlere göre daha çok açığa çıkar. Bunların dışında eser miktarda metanol, propanol ve bütanol de oluşabilir.^[1] Bu tepkimlerde kullanılan protonların kaynağı sudur. Sudan ayrılan protonlar katota tepkimeye girerken oksijen (O^-2 ) iyonları anot kısma geçer.

Ishida, H. (2018). Electrochemical/Photochemical CO2 Reduction Catalyzed by Transition Metal Complexes. InTech. doi: 10.5772/intechopen.75199

Elektroliz hücrenin anot kısmında ise oksijen(O2) oluşur.

Bu elektroliz normal elektroliz hücrelerinin yerine daha verimli olan SOEC(katı oksidasyon elektroliz hücreleri(inşallah doğru çevirmişimdir))lerde yapılır.

SOEC de gerçekleşen karbondioksit indirgenmesi ile 1 m³ CO (normal şartlar altında) üretmek için 6 ila 8 Kwh elektrik gereklidir.^[2]

Bence bu tarz karbondioksiti indirgeyen sistemleri kullanarak karbondioksit salınımını azaltmak hiç mantıklı bir işlem değil. Çünkü bu sistemler doğrudan karbondioksit çıkışı olan yerlere( fabrika bacaları, egsoz çıkışları vb.) kurulması gerekiyor ki bir işe yarasın. Karbondioksit havaya salındığı anda oksijen ve azot ile seyreltildiği için onu elektroliz ile azaltmak mümkün değil. Bu elektroliz sistemleri karbondioksit çıkışı olan bir fabrika bacasına kurulsa bile öncesinden SO2 SO3 gibi gazlardan ayrışması gerekmekte ki bu işlem çok maliyetli olduğundan işlemin verimi daha da düşüyor. Ayrıca elektroliz sonucu yanında çıkan atıklarda bu işin cabası.

Bir de bu elektrolizde elektriği güneş enerjisinden karşılayarak verimi artırma fikri var ki yine bence mantıklı olmayan bir fikir. Güneş enerjisini böyle bir işlemde harcamak yerine normal şekile kullanıp fosil yakıtlardan uzaklaşmak çok daha mantıklı.