Karbondioksitten Yakıt Üretimi
Karbondioksit emisyonları ile mücadele noktasında günümüzde farklı stratejiler ortaya çıkmaktadır. Genel olarak bu stratejiler, “depolama” ve “değerlendirme” şeklinde iki ana sınıf altında değerlendirilebilir. “Depolama”, karbon dioksitin tutulduktan sonra sıvılaştırılarak uygun yeraltı/deniz-okyanus tabakalarında depolanmasını kapsarken, “değerlendirme” stratejilerinde, karbon dioksit kimyasal/elektrokimyasal süreçler sonunda uygun bir enerji taşıyıcısına veya yararlı diğer malzemelere dönüştürülmektedir. Bu kapsamda yürütülen projenin hedefi, termo-kimyasal katalitik yöntemleri kullanarak karbondioksitin enerji sektöründe kullanılmak üzere yakıtlara (ağırlıklı sentetik doğal gaz ve diğer hafif (<C7) hidrokarbonlara) dönüşümünü gerçekleştirmektir. Bu kapsamda, özgün katalizörlerin ve yenilikçi proseslerin geliştirilmesi amaçlanmaktadır.
Enerji Yoğun Sektörlerin Yeşil Dönüşümü
Küresel enerji dönüşümü, Paris İklim Anlaşması’nın ortalama küresel sıcaklık artışını sanayileşme öncesi seviyelerin 2 °C ile sınırlandırma ve hatta bu artışı, bu yüzyılın sonuna kadar 1,5 °C ile sınırlandırma hedeflerini tutturma çabalarının merkezinde yer almaktadır. Bu amaçla dünya geneli CO2 emisyonlarının azaltılmasına yönelik çalışmalar günden güne artmaktadır. Türkiye’nin de taraf olarak yer aldığı Paris İklim Anlaşması, 6 Ekim 2021 tarihinden itibaren ülkemizde de yürürlüğe girmiştir. CO2 emisyonları çoğunlukla demir-çelik, çimento, cam, plastik, kağıt, alüminyum, madencilik gibi enerji yoğun sektörlerde ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle, geleneksel üretim yöntemlerinin yanı sıra diğer çeşitli üretim politikalarıyla karbon emisyon oranlarını azaltmaya yönelik çözümler aramaktadır.
Bu proje kapsamında, enerji yoğun sektörlerde indirgeyici ajan olarak hâlihazırda kullanılan karbon yerine sürdürülebilir ve temiz bir alternatif sunan yeşil hidrojen kullanımının geniş kapsamlı olarak araştırılmaktadır.
İleri Karbon Malzemelerinin Geliştirilmesi
Ülkemizdeki grafit ve kömür yataklarının varlığı dikkate alındığında, dünyada artan grafit talebi ve farklı uygulama alanlarına yönelik olarak işlenmesi büyük önem arz etmektedir. Özellikle grafit kaynaklı üstün özelliklere sahip nano malzemelerin (grafen, grafen oksit, indirgenmiş grafen oksit, karbon nanotüpler) maliyeti yüksek sentez yöntemleri düşünüldüğünde, ham madde olarak yapay grafit kaynaklarından ziyade doğal grafit kaynaklarının kullanılması maliyet etkin üretim için çok önemlidir. Örneğin şu anda, sentetik grafit, bataryalardaki anot malzemeleri için baskın bir bileşendir. Bataryaların yüksek maliyetleri göz önüne alındığında, sentetik grafitlerin üretimi yerine enerji dönüşümü ve depolama cihazları için yeni doğal grafit kaynaklarının geliştirilmesi önemli bir ekonomik kazanım olacaktır.
Bu proje kapsamında, yerli kömür ve grafit sahalarından elde edilecek numunelerin grafen ve karbon nanotüp gibi karbon bazlı nanomalzemelerin üretiminde kullanılabilirliği araştırılmaktadır. Bahsedilen nanomalzemelerin başarı ile sentezlenmesinin, hidrojen depolama, şarj edilebilir Li-iyon piller, güneş panelleri, dokunmatik ekranlar, kompozit malzemeler ve biyolojik sensörler gibi birçok uygulama alanına katkı sağlayacağı öngörülmektedir.
Mobil Güç Sistemlerinin Hidrojenli Geliştirilmesi
Enerji sağlayıcılarının çeşitlendirilmesi olağanüstü durumlarda enerji arz güvenliğini desteklemektedir. Bu sebeple yakıt olarak hidrojen kullanan ve atık olarak sadece su üreten hidrojen yakıt hücresi temelli sistemler geleneksel jeneratörlere temiz bir alternatif sunmaktadır. Bu amaçla, şebeke sistemlerinin işlevsiz kaldığı durumlarda ihtiyaç duyulabilecek geçici güç gereksinimlerinin karşılanması amacı ile halihazırda kullanılmakta fosil yakıtlı jeneratörlere alternatif bir güç sistemin geliştirilmesi hedeflenmektedir.