“Carbon Sciences” kuruluşu CO2 gazı çıkışlarını benzin mazot ve jet yakıtına dönüştürmek için yeni bir teknoloji geliştirmiştir. Kimya mühendisliği ve hem de biyo-mühendisliği disiplinlerinin beraber kullanıldığı biyokatalitik bir işlemle gerçekleştirilen bu yakıt üretimi ile, dünya enerji ihtiyacının karşılanması hedeflenmektedir.
CO2’DEN YAKIT ÜRETİM TESİSİ
biyokatalitik işlemler sonucunda CO2 içindeki karbon ve H2O içindeki hidrojen atomlarından hidrokarbon molekülleri elde ederek yakıt üretmek
• Günümüz yakıtları, hidrokarbonlar diye isimlendirilen hidrojen ve karbon atomlarının zincirlerinden oluşur. Genellikle bir hidrokarbon molekülünde ne kadar çok sayıda karbon atomu varsa, o yakıtın vereceği enerji miktarı da o kadar fazladır. Örneğin uçak jet yakıtının hidrokarbon molekülünde 10-16 karbon atomu, normal benzinde ise 7-10 adet karbon atomu bulunur. Petrol ve doğal gazın içinde de doğal olarak hidrokarbonlar bulunur. Ancak yakıt olabilmesi için hidrojen ve karbon atomları birleşerek hidrokarbon moleküllerini oluşturmalıdır. Bu moleküller birleşerek değişik gaz ve sıvı yakıtları oluştururlar.
• Metan ve metanol, karbon dioksit gazının (CO2) hidrojen gazı ile (H2) kimyasal bir reaksiyonu sonucu oluşur. Bu reaksiyonun, yüksek ısı ve yüksek basınç altında oluşacağı için büyük bir enerji gereksinimine ihtiyacı vardır. Bu ise üretimin ekonomikliğini olumsuz etkiler.
• Kimya ve biyomühendisliği disiplinleri beraberce kullanılarak, düşük enerji gereksinimli ve daha büyük çapta üretim sağlayan yeni bir işlemle organik biyokatalistler kullanılarak, büyük miktarlarda CO2 gazı, gaz ve sıvı yakıt haline dönüştürülebilmektedir. Alışılagelmiş, çinko, altın veya zeolit gibi pahalı inorganik katalistleri kullanmak çok enerji israfına neden olduğu için, ekonomik olmadığı kesinlikle aşikârdır. Bunun yerine ise, yeni bir buluş olan ve çok da ekonomik olan, çok-safhalı yenilenebilir bir biyokatalistle yapılan yakıt üretimi önemli bir buluştur. Biyomoleküller bazı kimyasal reaksiyonların katalizörlerini oluşturarak CO2 ve su (H2O)’yu yakıt moleküllerine dönüştürür. Ayrıca bu işlem düşük sıcaklık ve düşük basınçta gerçekleştiği için diğer yöntemlerden daha az enerjiye ihtiyaç duyar. Bu nedenle çok ekonomiktir.
• Yeni buluş öteden beri bilinen bazı mikro-organizmaların CO2 den karbon atomlarını ve sudan hidrojen atomlarını ayrıştırarak, hidrokarbon moleküllerinin oluşturulmasında, kullanılması esasına dayanır. Yeni buluş sayesinde bu işlemlerin endüstriyel boyutta büyük ölçekte yapılabilmesi, biyokatalistlerin nano-mühendislik özelliklerinin geliştirilmesi ile ve yüksek randımanlı işlem dizaynı ile mümkün olmuştur.
• CO2’den yakıt üretim teknolojisi Dünyanın yakıt sorununu çözerek barışa katkı sağlayacak gezeğenimizi yaşam için daha huzurlu kılacaktır. Üretilen yakıtlar mevcut ulaşım araçlarında kullanılacaktır. Arabalar, kamyonlar, trenler, uçaklar taşınabilir yakıtlarla işlerler ve yakıtları günlük yaşantımızın vazgeçilmez bir enerji kaynağıdır. Diğer alternatif yakıt teknolojileri olan hidrojen enerjisi ve yakıt hücreleri ile üretim ise büyük çapta altyapı değişimi olmasını gerektirir. Halbuki CO2’den üretilen yakıtın direk olarak, mevcut bu altyapıda kullanılması mümkündür. Ayrıca atmosfere zararlı CO2 salınımını da önleyerek hem iklim dengesini sağlar hem de ihtiyacımız olan yakıtı sağlar.
ÜRETİM AKIM ŞEMASI
• 2030 senesine kadar, 43 milyar ton yıllık atmosfere CO2 emisyonu (salınımı) olacağı tahmin edilmektedir. Bu nedenle dünya tüketimine arz edilebilecek ve petrole olan bağımlığımızı azaltacak bir yakıt üretmek için, yeterli miktarda CO2 hammadde kaynağı mevcuttur.
• Yeni yöntemin avantajları • Yeni buluş, CO2 den yenilenebilir bir yakıt üretmek, en kestirme yoldur.Düşük sıcaklık ve düşük basınçta gerçekleşir. Dolayısıyla Enerji gereksinimi düşüktür Üretilen yakıtlar mevcut altyapıda (taşıtlar ile doğal gaz yakan kaloriferlerde) kullanılabilir.Büyük hacimli ve geniş ölçekte üretim imkânı vardır.Faydaları: • CO2 emisyonlarını azaltan, randımanı yüksek olan bir yöntemdir. • Çevre dostu bir üretimdir. Ayrıca maliyeti ucuzdur. • Maliyetinin ucuzluğu yanında zararsızdır. • İthal petrol talebini azaltarak, enerjiye olan bağımlılığı azaltır. Dolayısıyla petro-diktatörlüğünün yükselmesini önler
FOSİL YAKITLARIN ARTAN TALEP PROJEKSİYONU Yakıt Cinslerine Göre Dünya Enerji Kullanımı (1980-2030)
• Dünya nüfusunun 2006’da 6,5 milyardan 2030’da ise 8,5 milyara ulaşacağı tahmin edilmektedir. Buna karşılık dünya enerji tüketiminin ise aynı zaman diliminde %50 artacağı varsayılmaktadır (1). Bu artış ise, hâlihazırdaki günlük 90 milyon varil yakıt üretiminin 112 milyon varilin üzerine çıkacağını göstermektedir.
• Fosil yakıtların (sıvı yakıtlar ve diğer petrol ürünleri, doğal gaz ve kömür) dünyanın enerji gereksinimini karşılamaya devam edecekleri beklenmektedir. Benzin gibi sıvı yakıtlar, ulaşımdaki ve endüstrideki geniş çaptaki kullanımı nedeniyle ve alternatifi olmadığından dünyanın en yaygın olarak kullanılan yakıtı olmaya devam edecektir. Bu sıvı yakıtların %74’ü ulaşımda gerisi ise endüstride kullanılacaktır. Hindistan ve Çin gibi gelişmekte olan ülkelerin modernleşmesi sonucunda artan talepleri %85’lere ulaşmaktadır. Bu artan talep dünya petrol fiyatlarının uzun süre düşmeyeceğini göstermektedir. (1)
Şekil 2. Dünya Karbon Dioksit çıkarma miktarları (2005-2030) (Milyar metrik ton
• CO2 dünyanın ısınmasına ve iklim değişikliklerine yol açmaktadır. Yıllık CO2 emisyonunun (çıkışı) 2005 deki 28 milyar tondan 2015 te 34 milyar tona ve 2030 da ise 42 milyar tona artması beklenmektedir. Ham petrol üretimi 2037 de yıllık 53 milyar varili bulacaktır. Artan talep yüzünden ve fosil kaynaklarının yenilenemez olmaları yüzünden dünyada alternatif bir yakıta gereksinim duyulacaktır.
Bu nedenle CO2 den yakıt üretmek geleceğin büyük bir sektörü olacaktır.
TEŞEKKÜR EDERİM Prof.Dr. H.Tarık Özkahraman
