Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Ispanak, Platinden Daha Verimli Bir Katalizör Olarak Yakıt Hücrelerine Güç Katabilir!

3 dakika
1,407
Ispanak, Platinden Daha Verimli Bir Katalizör Olarak Yakıt Hücrelerine Güç Katabilir! FuelCell Energy
Yakıt Hücreleri Nasıl Çalışır?
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 3 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Tüm Reklamları Kapat

Shouzhong Zou ve Amerikan Üniversitesi Kimya bölümündeki ekibi, yakıt hücrelerinin performansını geliştirmenin bir yolu olarak ıspanak kullanmayı denemeye karar verdiklerinde, ıspanağın ne kadar iyi çalıştığına kendileri de şaşırdılar. Bunun mümkün olabileceğini göstermeyi hedefleyen deneylerinde, yakıt pillerinde ve metal-hava pillerinde kullanılabilecek karbon açısından zengin bir katalizör yapmak için, mahallelerindeki süpermarketlerden satın aldıkları ıspanağı kullandılar.

Ispanak, yakıt hücrelerindeki oksijen indirgeme reaksiyonları (İng: "oxygen reduction reactions" ya da kısaca "ORR") için gerekli olan yüksek performanslı katalizörler için bir öncü olarak kullanıldı. Geleneksel olarak yakıt pilleri, platin bazlı katalizörler kullanılmıştır; ancak platin, çok pahalı ve elde edilmesi zor olmakla kalmayıp, belirli koşullarda kimyasal zehirlenmeye karşı savunmasız olabilir. Sonuç olarak, araştırmacılar, platini değiştirmek için biyokütle türevi, karbon bazlı katalizörlere yöneldiler; ancak uygun maliyetli ve toksik olmayan malzemeler bulmak konusunda zorandılar. Zou, şöyle diyor:

Ispanağı keşfetme konusunda için şanslıydık, çünkü yüksek demir ve nitrojen içeriğine sahip. Şu anda yöntemimiz, ıspanağa biraz daha azot eklememiz gerektiriyor, çünkü ıspanak içinde çok fazla nitrojen olmasına rağmen, ıspanağı hazırlama işlemi sırasında bu nitrojenin bir kısmı kayboluyor.
NDNR

Bugüne kadar diğer araştırmalarda da ıspanak gibi yeşil yapraklı sebzeler, çeşitli amaçlarla kullanmıştı. Yani ıspanağın elektrokimyasal niteliklerini ilk keşfedenler Zou ve ekibi değildi. Örneğin, 2014 yılında yapılan bir çalışmada, kapasitör elektrotları oluşturmak için ıspanaktan aktif karbon toplanmıştı.[2] Daha güncel bir makalede ıspanak bazlı nanokompozitleri fotokatalizörler üretilmişti.[3] Zou, ıspanağın demir ve azotça zengin olmasının (her ikisi de oksijen indirgeme tepkimeleri için gereklidir) yanı sıra, yetiştirilmesinin kolay ve platinden kesinlikle daha ucuz olduğunu söylüyor.

Tüm Reklamları Kapat

Ispanak bazlı katalizörün hazırlanması ilk başta şüpheli bir şekilde bir smoothie tarifine benziyor: Taze yaprakları yıkanır, meyve suyu haline getirilir ve dondurarak kurutulur. Kurutulmuş meyve suyu daha sonra bir toz halinde öğütülür ve buna bir nitrojen destekleyici olarak melamin eklenir. Zou'nun "mutfağımızda kullandığımız sofra tuzuna çok benzer" olarak nitelediği sodyum klorür ve potasyum klorür gibi tuzlar eklenir. Bu tuzlar, reaksiyonlar için mevcut yüzey alanını artıran gözenekler oluşturmak için gereklidir. Ispanak-melamin-tuz kompozitleri 900 °C'de birkaç kez pirolize edilerek nanolevhalar üretilir. Zou şöyle diyor:

"Elbette, daha verimli hale getirmek için bu malzemenin hazırlanma sürecini optimize edebiliriz.

Etkili bir katalizör, daha hızlı, daha verimli bir reaksiyon anlamına gelir. Yakıt pilleri söz konusu olduğunda bu, pillerin enerji çıkışını artırabilir. Nanolevhaların gözenekliliğinin yardımcı olduğu yer burasıdır. Zou, onlara "nanolevhalar" adını vermemize rağmen, birlikte istiflendiklerinde, çok sağlam bir deste oluşturmadıklarını söylüyor. Tuzların eklenmesi, oksijenin sadece dış yüzeylere erişmek yerine, malzemeye nüfuz etmesini sağlayan küçük delikler oluşturuyor. Tüm aktif alanların kullanılabilmesi için, malzemenin yeterince gözenekli hale getirilmesi gerekiyor.

Amerikan Üniversitesi ekibini, ıspanağa iten bir diğer faktör de yenilenebilir bir biyokütle kaynağı olmasıydı. Zou, şöyle diyor:

Sürdürülebilirlik, aldığımız kararın çok önemli bir parçasıydı. Cevaplamamız gereken en büyük soru, yemek masası ile rekabetten nasıl kaçınabileceğimizdi.

Bu bir şaka değil. Biyoyakıtların aç kişileri doyurmak yerine yakıt olarak kullanılması gerçekten eleştirilmekte olan bir sorundur.[4]

Tüm Reklamları Kapat

İkincisi, karbon ayak izini katalizör hazırlığı açısından nasıl tutabiliriz? Çünkü şu anda hazırlık prosedürümüzde yüksek sıcaklıklar kullanıyoruz. Aynı malzeme türünü elde etmek için bunları yapmanın farklı yollarını bulabilirsek, bu enerji tüketimini ve bu sayede karbon ayak izini önemli ölçüde azaltacaktır.

Sonuçlar umut verici olsa da, henüz gitmek için uzun bir yol var. Zou, çalışmanın şu ana kadar sadece prensip kanıtı olduğu konusunda uyarıyor. Pratik uygulamalar hakkında konuştuğumuzda çok dikkatli olmalıyız, çünkü laboratuvar koşullarında mükemmel performans gösteren bir şey, onları gerçek cihazda uyguladığımızda daha zor hale gelebilir.

Daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyan bir başka husus da, ıspanaktan türetilen katalizörün alkali koşullarda platin bazlı katalizörlerden daha iyi performans göstermesine rağmen, asidik bir ortamdaki performansın verimli olmadığıdır. Zou şöyle diyor:

Açıkçası, geniş bir pH aralığında çalışıp çalışamayacaklarını görmek için yapmamız gereken bazı ayarlamalar var.

Tam bir prototip üretmek, bir sonraki bariz adım olacaktır. Böylece ıspanaktan elde edilen katalizör, bir yakıt hücresinde test edilecektir. Zou, sözlerini şöyle bitiriyor:

Bu, bu noktada laboratuvarımda sahip olmadığım uzmanlık türü. Bu nedenle diğer gruplarla işbirliği yapmayı düşünüyoruz veya uzmanlığımızı bu alanda geliştireceğiz, çünkü atılması gereken bir adım bu.
Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
14
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • İnanılmaz 8
  • Bilim Budur! 6
  • Tebrikler! 5
  • Umut Verici! 4
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Muhteşem! 2
  • Üzücü! 1
  • Güldürdü 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: IEEE Spectrum | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 21/11/2024 15:04:01 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/10454

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Eşey
Genler
Evrim Ağacı Duyurusu
Yeşil
Asteroid
Beslenme Bilimi
Kalıtım
Sendrom
Kanser
Dağılım
Ağrı
Nöronlar
Deniz
Sars
Ara Tür
Renk
Embriyo
Tür
Periyodik Tablo
Hukuk
Ortak Ata
Carl Sagan
Evrimsel Tarih
Hayatta Kalma
Kanser Tedavisi
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Gündem
Bağlantı
Ekle
Soru Sor
Stiller
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Aklınızdan geçenlerin bu platformda bulunmuyor olabilecek kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
P. Dhar, et al. Ispanak, Platinden Daha Verimli Bir Katalizör Olarak Yakıt Hücrelerine Güç Katabilir!. (12 Mayıs 2021). Alındığı Tarih: 21 Kasım 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/10454
Dhar, P., Öztürk, B., Bakırcı, Ç. M. (2021, May 12). Ispanak, Platinden Daha Verimli Bir Katalizör Olarak Yakıt Hücrelerine Güç Katabilir!. Evrim Ağacı. Retrieved November 21, 2024. from https://evrimagaci.org/s/10454
P. Dhar, et al. “Ispanak, Platinden Daha Verimli Bir Katalizör Olarak Yakıt Hücrelerine Güç Katabilir!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Berhan Öztürk, Evrim Ağacı, 12 May. 2021, https://evrimagaci.org/s/10454.
Dhar, Payal. Öztürk, Berhan. Bakırcı, Çağrı Mert. “Ispanak, Platinden Daha Verimli Bir Katalizör Olarak Yakıt Hücrelerine Güç Katabilir!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Berhan Öztürk. Evrim Ağacı, May 12, 2021. https://evrimagaci.org/s/10454.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close