Dünya’nın ekolojik dengesini korumak için sıfır karbon hedefine ulaşmamız gerekiyor. İklim krizinin yıkıcı etkilerinden kurtulmak için karbon yakalama teknolojilerine yatırım yapmak bu hedef doğrultusunda önümüzde olan çözümlerden biri. Hem 2019 hem de 2020 yıllarında Web Summit oturumlarında yer alan Carbon Engineering şirketinin bu yönde atmış olduğu adımları ve hedefleri ele almıştık. The Future 100: 2022 raporunda da öne çıkan karbon yakalama şirketleri son yılların yükselen teknolojik girişimleri arasında. Öte yandan uygulanabilirlik, maliyet ve işlevsellik nedeniyle bu teknolojinin etkin bir şekilde kullanılması için hala zamana ihtiyacımız var.

CALF-20, endüstriyel kaynaklardan yayılan karbondioksiti yüzde 95’e kadar yakalayabiliyor

Alberta Üniversitesi, Calgary Üniversitesi, Ottawa Üniversitesi’nin ortak çalışması sonucunda geliştirilen Calgary Framework-20 (CALF-20) olarak adlandırılan malzeme oyunu değiştirecek bir çözüm sunuyor. CALF-20, süper emici malzeme sınıfı olan metal-organik çerçevelerin (MOFs) bir versiyonu. Çimento, çelik, petrol ve gaz gibi endüstrilerin ürettiği baca gazındaki karbondioksiti ayrıştırıyor. Malzeme hakkında Science’da yayınlanan makalede çimento üretiminde yayılan karbondioksitin yüzde 95’e kadar emilebildiğine vurgu yapılıyor. Şimdiye kadar elde edilen sonuçlara göre bu malzeme bir çimento fabrikasında günde bir tondan fazla karbondioksit yakalayabiliyor.

Scientists at uOttawa, @UCalgary, @UAlberta and partner company @svantesolutions have developed a material called CALF-20 that can be used to capture carbon dioxide from industrial combustion flue gases ➡️ https://t.co/rBhDEOewu7 pic.twitter.com/iCy0RoXEmE

— uOttawa (@uOttawa) January 18, 2022

CALF-20’nin en büyük avantajlarından biri, pratik koşullar altında binlerce saat çalışabilmesi. Malzeme diğer gözenekli emicilerden daha yüksek maliyet gerektirse de bozulma olmadan milyonlarca döngü çalışabilmesi süreci maddi açıdan daha uygun hale getiriyor.

CALF-20 karbon yakalama işleminde enerji maaliyetini düşürüyor

Karbon yakalama sistemlerinde genellikle kimyasal reaksiyonlardan faydalanarak filtreleme yöntemiyle yakalanan sıvı karbondioksit yeraltı sistemlerinde depolanıyor ya da yeniden kullanılmak üzere ayrıştırılıyor. Karbondioksitin filtrelenmesi sırasında yakma işlemi öncesi katı yapı su buharı ve oksijence zengin bir ortamda önce ısıtılması gerekiyor. Ancak filtreleme sadece ilk aşama. Filtrelemede yakalanan karbondioksitin salınması için yüksek sıcaklıklara ve dolayısıyla yüksek enerjiye ihtiyaç bulunuyor. Bu işlemin ardından ürün ilaçtan gıdaya inşaat malzemelerinden yakıta kadar pek çok alanda kullanılabiliyor. Karbon yakalama ve yararlanma (Carbon capture and utilization) adı verilen bu yöntem iklim kriziyle mücadelede bir çözümken hammadde ihtiyacı için de bir kaynak yaratıyor.

CALF-20 malzemesinin fark yarattığı, enerji tasarrufu sağladığı ve dolayısıyla maliyetleri düşürdüğü nokta ise burası oluyor. Malzeme karbondioksiti daha hızlı ve etkili bir şekilde emerken sadece basınç yardımıyla karbondioksitin serbest kalmasını sağlıyor.

Karbondioksiti yakalamak için nanometre ölçekli deliklere sahip yapı, su üzerinde yüksek kapasite ve seçicilikle yakalama işlemini gerçekleştiriyor. Suyu çıkarmadan önce karbondioksiti ayıran sünger benzeri bir filtre sayesinde yüksek performansta etkili bir sonuç alınabiliyor.

Büyük miktarlarda üretilmesi nispeten ucuz olan CALF-20, aynı zamanda oldukça dayanıklı bir yapıya sahip. Geliştiriciler filtrenin bakım gerektirmeden önce kaç döngü yapabileceği konusunda çalışmalarına devam ediyor.

Görsel: Ottawa Üniversitesi, Calgary Üniversitesi, Alberta Üniversitesi