Gübre Üretiminde Elektrokataliz: Daha Çevre Dostu ve Verimli Bir Yöntem
Zirai ürünlerin üretiminde kullanılan gübreler, memeli hayvanların idrarlarında doğal olarak bulunan ürenin bileşenlerinden biridir. Günümüzde, yaygın olarak kullanılan Haber-Bosch süreci, yüksek miktarda enerji, yüksek sıcaklık ve basınç gerektirmesi nedeniyle çevre dostu bir yöntem olarak nitelendirilemez.
Bununla birlikte, Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesinden araştırmacılar, elektrokataliz yöntemini kullanarak gübre üretimini daha çevre dostu ve verimli hâle getirebileceklerini gösterdiler. Bu yeni yöntem, kimyasal tepkimelerin oda sıcaklığında, elektrik kullanılarak gerçekleştirilmesi ve enerji ihtiyacının daha az olması sayesinde karbondioksit salımını da azaltmaktadır.
Elektrokatalizin Haber-Bosch Sürecine Alternatifi Olabilir Mi?
Haber-Bosch süreci, azot ve hidrojenin amonyağa dönüştürülmesi ve daha sonra da amonyağın karbondioksit ile tepkimeye sokularak ürenin elde edilmesiyle gerçekleşir. Bu sürecin alternatifi olarak elektrokataliz yöntemi, kimyasal tepkimelerin oda sıcaklığında ve enerji kullanılarak gerçekleştirilmesiyle çalışır.
Dr. Chade Lv ve ekibi, elektrokatalizin verimini artıracak bir katalizör bulmayı başardılar. Katalizör olarak indiyum (III) hidroksit (In(OH)3) kullanıldığında, elektrokataliz yöntemiyle üre üretimi %10’lardan %50’lere yükselmektedir.
Nature Sustainability’de Yayınlanan Sonuçlar
Araştırmacılar, Nature Sustainability dergisinde yayımladıkları sonuçlarla, elektrokataliz yönteminin sanayide gübre üretimi için Haber-Bosch süreciyle rekabet edebilecek düzeye ulaştığını gösterdiler. Bu da, daha çevre dostu ve verimli bir gübre üretim yönteminin kullanılmasına olanak sağlayacaktır.
Özetle
Gübre üretimi için yaygın olarak kullanılan Haber-Bosch süreci, yüksek enerji ve basınç gerektirmesi nedeniyle çevre dostu bir yöntem olarak nitelendirilemez. Ancak elektrokataliz yöntemi sayesinde, kimyasal tepkimelerin oda sıcaklığında, enerji kullanılarak gerçekleştirilmesi mümkün hâle gelmektedir. Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesinden yapılan araştırmalar, elektrokatalizin verimini artıracak bir katalizör bulmayı başardılar ve böylece elektrokataliz yöntemi, gübre üretimi için Haber-Bosch süreciyle rekabet edebilecek düzeye ulaşmıştır. Bu da, daha çevre dostu ve verimli bir gübre üretim yönteminin kullanılmasına olanak sağlayacaktır.