Kabarcıklı kolonda sodyum metaborat çözeltisine karbon dioksitin absorpsiyonu

Günümüzün en güncel problemlerinden birisi olan küresel ısınma, atmosfere salınan sera gazlarından dolayı olmaktadır ve en önemli sera gazlarından birisi de karbon dioksittir. Küresel ısınmanın engellenmesi için özellikle termik santrallerden proses sonucu çıkan CO2'in tutulması ve uygun yerlere depolanması gerekmektedir. Karbondioksitin tutulması için endüstride genellikle amin çözeltileri ya da amonyak gibi değişik çözeltiler kullanılmaktadır. Absorpsiyon kolonlarında bu farklı çözeltilerle tutulan CO2'in yer altında veya okyanuslara depolanması hakkında da çalışmalar sürmektedir.Bu çalışma CO2'in atık gazlardan tutulması üzerinedir. İlk olarak sodyum metaborat çözeltisinin CO2 tutulmasında kullanılabileceği araştırılmış ve uygun bir tutucu olduğu kanıtlanmıştır. Ardından endüstriyel uygulamanın ilk ve basit bir örneği olan sıvıya göre kesikli kabarcıklı kolonda kimyasal reaksiyonlu absorpsiyonun gerçekleştirildiği gösterilmiştir.Çalışmanın sonraki aşamasında ilk olarak sodyum metaborat çözeltisine CO2'in absorpsiyonu sonucu gerçekleşen reaksiyonun kinetiği incelenmiştir ve frekans faktörü ile aktivasyon enerjisi sırasıyla 1,97x10-3 m3/mol-s ve 18062 J/mol olarak hesaplanmıştır. Üçüncü olarak çalışmalara sürekli kabarcıklı kolonda devam edilmiştir. Öncelikle kabarcıklı kolonda farklı gaz akış hızlarındaki gaz ve sıvı tutulmaları belirlenmiştir. Daha sonra kabarcıklı kolonda, oksijen desorpsiyonu ile sıvı fazı fiziksel kütle transferi katsayısı ve sodyum metaborat çözeltisine CO2'in absorpsiyonu çalışmaları ile sıvı fazı kimyasal kütle transferi deneysel olarak incelenmiştir. Bunun sonucunda sodyum metaborat çözeltisine CO2'in absorpsiyonu için kütle transfer hızında kimyasal reaksiyonun etkisini veren artış faktörü belirlenmiştir. Bu artış faktörü, önerilen sistemin endüstriye uyarlanmasındaki tasarım hesaplarında yararlı olacaktırAyrıca bu çalışma ile, sodyum borhidrürden H2 elde edildikten sonra kalan sodyum metaboratın karbon dioksit bertarafı gibi güncel bir konuda da değerlendirilmesinin mümkün olduğu gösterilmiştir. Absorpsiyon işlemi sonunda elde edilen çözeltinin kurutulması ile de sanayiide (özellikle cam sanayiinde) değerlendirilme potansiyeli yüksek olan bir karışım elde edilmiştir.