Michigan Teknoloji Üniversitesi’nde Kimya Mühendisliği Profesörü Kawatra, Doktora öğrencileri, Sriram Valluri ve Victor Claremboux ve Lisans öğrencisi Sam Root’tan oluşan bir ekip, yeni bir karbondioksit temizleyici tasarladılar. Yakaladıkları karbondioksiti, birçok gıdada doğal olarak oluşan bir kimyasal olan oksalik aside dönüştürmek için çalışmaktadırlar.
Root ve Valluri, araştırmalarını Şubat ayında Denver’daki Madencilik, Metalurji ve Araştırma Derneği yıllık toplantısında sunmaya davet edildi.
Oksalik asit, endüstri tarafından nadir toprak elementlerini cevher gövdelerinden arıtmak için kullanılır. Nadir topraklar cep telefonları gibi elektronik cihazlarda kullanılır. Nadir topraklar şu anda Amerika Birleşik Devletleri’nde üretilmemektedir; Çin, dünyadaki nadir toprakların yüzde 90’ını veya daha fazlasını üretir.
Karbon Dioksit Temizleyici Nasıl Çalışır?
Ekip karbondioksit temizleyicilerini, pilot tesis ölçeğinde gerçek baca gazı ile test ettikleri Michigan Tech buhar tesisinde kurdu. Buhar tesisi, yüzde sekiz karbondioksit içeren baca gazı üretir. Kimya mühendislerinin temizleyicileri, emisyonları yüzde 4’e düşürdü ve hedefleri yüzde 2’nin altına düşürmektir.
Kawatra: “Emisyonu yüzde ikinin altında bir rakama düşürmek bizi mutlu ediyor. Ancak yüzde birin altında, daha mutlu olacağız.”
Valluri: “Bu gerçek bir olasılık. Laboratuarda zaten yüzde sıfıra düşürdük.”
Buhar tesisi, kazanın ana egzoz hattından gelen baca gazının akışı ile bağlantı kurar. Baca gazı 300-350 derece Fahrenheit derecesinde brülör (yakıcı) ortaya çıkartır. Numune partikülleri temizleyen bir filtreden sıkıştırılır, ardından ovma kolonunun tabanına girmeden önce bir soğutma ünitesinden geçer.
Soda Külü Karbondioksit Yakalar
11 metrelik fırçalama kolonunun tepesine bir sodyum karbonat çözeltisi pompalanır. Baca gazı kolondan geçirilmiştir. Zirveye doğru hareket ettikçe, sodyum karbonat veya soda külü, karbon dioksitin çoğunu gazdan uzaklaştırır. Kawatra ve öğrencileri sürekli olarak karbondioksit miktarını izlediler.
Valluri: “En büyük zorluk, bacadaki gazların dalgalanma oranı. Gelecekte bizi bekleyen zorluklar, yıkayıcıyı ne kadar artırabiliriz ve karbondioksiti ne için kullanabiliriz.”
Bu, Valluri ve Claremboux’un diğer araştırma projesi olan karbondioksitin faydalı ürünlere dönüştürülmesiyle bağlantılı. Laboratuvarda karbondioksitten oksalik asit üretebildiler.
Ekip üyesi Root: “Karbondioksiti ölçen ve ovma çözeltisinin miktarını buna göre değiştiren kademeli bir kontrol sistemine ihtiyacınız var.”
Tech, Kimya Mühendisliği Akademisi’nde Michigan Tech mezunu ve Kuzey Dakota, Bismarck’taki Carbontec Enerji başkanı John Simmons; Kawatra’nın araştırmasını desteklemekte ve bu tür bir karbondioksit temizleyicinin endüstriyel tasarruflar için çok büyük olduğunu ifade etmektedir.
Karbondioksiti emisyonlardan uzaklaştırmanın genel metodunda; karbondioksiti bağlayan aminler ve azot bazlı kimyasal bileşikleri kullanılır. Ancak aminler ton başına 20.000 dolardır. Kawatra ve ekibinin kullandığı soda külü gibi karbonatlar ise ton başına 200 dolardır.
Simmons: “Yakalanan karbondioksitten ticari bir ürün üretme potansiyeli hakkında oldukça heyecanlıyız.Toprağa sarılmanın iyi bir fikir olduğunu sanmıyorum.Ticari olarak kullanmanın bir yolunu bulmalıyız. Süreci gerçek emisyon koşulları altında test etmek çok önemli.”
