Metanol Yakıtı Üretimi ve Geleceği
Doğan Çiçek
SomeCO2 Proje Ekibi Kurucu-AR-GE Koordinatörü
CO2 emisyonu sorunu bugünlerde hepimizin sıkça duymaya başladığı ve dünyamızı her anlamda tehdit eden bir konu. Bunun sonuçlarından olan iklim değişikliği, küresel ısınma ve daha birçok tehlikenin ayak sesleri artık kapımızda. İnsanlığın uzun süre görmezden geldiği ve önlem almaya çalışmadığı bu sorunların etkilerini artık günlük hayatımızda görmemiz ve gözlemlememiz mümkün. Dünyamızın geleceğini kurtarmak, mevcut tehlikelerin ilerlemesine dur demek ve bu büyük sorunlara bir çözüm bulmak amacıyla sırasıyla Kyoto Protokolü, Paris Anlaşması ve Glasgow Zirvesi düzenlendi. Bu konferanslarda iklim değişikliğindeki en büyük ve ortak problem olarak belirlenen fosil yakıt kullanımının yaygınlığına çözüm olarak gösterilen lityum iyon pil teknolojisi ve elektrik enerjisi kullanarak geliştirilen teknolojilerin CO2 emisyon sorununu çözemeyeceği anlaşılmıştır. Bu noktada ortaya çıkan yeni nesil yakıtlardan birisi de sıvı metanoldür. Üzerinde çalıştığımız metanol üretim tekniği ise Güneş enerji sistemlerini ve CO2’yi hammadde olarak kullanıp suyun elektrolizi ile metanol üretimidir. Deniz ortasında güneşin geliş açısı, tuzluluk oranı, güneşlenme süresi gibi kriterlere göre belirlenmiş özel bir konumda Yüzer Güneş Enerjisi ile oluşturulan bir yapay adada kurulan üretim tesisi sırasıyla; ters osmoz, elektroliz ve sıvılaştırma işlemlerini içeriyor. Burada en dikkat çeken kısım ise katalizör seçimleri, anot ve katot tasarımları ve üretimi tamamlanan metanol yakıtının çok fazlı bileşeniyle birlikte bir araç yakıtı olmasını oluşturuyor. Sırasıyla teknik argümanları incelemeye başlayalım: İlk olarak deniz suyunda bulunan çok az miktarlarda klor, sodyum ve magnezyum gibi elementlerin saflaştırılması için kullanılan ters osmoz tekniğiyle küçük filtrasyonlardan (>Pm2.5) geçen ve membran yardımıyla yaklaşık olarak %99 saflaştırılan suyumuzdan ayrılan element ve partiküllerin depolanıp katalizöre koruma tabakası olarak kaplanması planlanıyor. Bu saflaştırma işlemiyle birlikte elektroliz hücreleri olarak kullanılan nikel elektrotlar ise tuzlu suda kireçlenme riskinden kurtulmuş oluyor. Elektrolizi tamamlanan suyun hidrojen kısmı, CO2 ile reaksiyona girmek üzere katı yakıt pilleri üzerinden reaktöre aktarılıyor. Burada sabit yataklı reaktör ile birlikte Cu/ZnO bazlı yüksek performanslı katalizör, bu tepkimedeki yaklaşık 800-900℃ derecelere kadar gelişmiş bir ısı değiştirici ile çıkartılıyor. En son kısımda ise 3 pistonlu kompresör ile sıvılaştırılan metanol, iyi izole edilmiş bir tankta sevkiyata hazır hale gelmiş olacak. Buradaki en can alıcı noktayı sona saklamak istedik: CO2 hammadde eldesi. Az önce bahsedildiği gibi birçok farklı değerlendirmeler sonucu en uygun konum
belirlendi. Bu konumdaki en önemli özellik ise seçilen lokasyonun endüstri bölgelerine yakınlığı ve bu konumdaki hava tipi olarak ters hava akımı prensibi ile kendimize doğal bir ham madde akımı yaratmış olmamız. Diğer alternatif yol ise depolanmış CO2’yi kullanmak olacaktır. Her iki şekilde de asıl amacımız CO2
salınımını azaltmak ve bunu sürdürülebilir, yenilenebilir yöntemler ile çevreci bir yakıta dönüştürmek. Böylelikle günümüzün en büyük ve en tehlikeli sorunlarından biri için tüm dünyaya örnek olabilecek, yerli bir projeyi geliştirmiş olmaktan mutluluk duyuyoruz.
Şekil.1. Güneş enerjisi, deniz suyu ve karbondioksit ile sıvı metanol üretimi proses şeması
Son olarak sıvı metanolün kullanım yerlerine değinecek olursak yakıt pili, araç yakıtı, roket yakıtı ve uzay aracı yakıtı olarak kullanılmasına ek olarak aynı zamanda metanolün en büyük avantajı ise petrol ve türevleri yakıtlardan daha uygun ve çevreci olmasıdır. Bu yıl Formula 1 araçlarında karışım olarak denenen metanol oldukça büyük bir etki yarattı ve Formula 1 Yönetim Kurulu, 2030 yılına kadar yüzde yüz sürdürülebilir bir yakıt yapma kararı aldı. Bu yakıtın en önemli özelliği ise net sıfır CO2 salımı yapması ve performans olarak yüksek verimli olması. Bu yeni nesil yakıt mevcut motor düzenlerinde küçük değişikler yapılarak kolaylıkla kullanılabilir. CO2 salımını azaltarak, yenilenebilir ve sürdürülebilir yöntemler eşliğinde verimden taviz vermeden üreteceğimiz metanolün bir diğer çevreci yanı ise atık miktarının diğer
üretim yollarına kıyasla açık ara farkla çok daha düşük olması.
Gelecek için ve dünyamız için attığımız her adımı titizlikle düşünmeli ve planlamalıyız çünkü kaybedecek zamanımız kalmadı. Biz SomeCO2 ekibi olarak daha yeşil bir gelecek için çıktığımız bu yolda iş birliği ve fikirlere açık olduğumuzu belirtmek isteriz. Yaşanabilir bir dünya için birlikte çalışmanın tam zamanı...
