Alüminyum alaşımlarından güneş enerjisi destekli elektrokimyasal reaksiyon sistemi kullanılarak yeşil mikro hidrojen üretimi

Sanayi devrimi ve teknolojik gelişmeler enerji tüketim hızında artışı ve dolayısıyla sera gazı salınımında artışları gündeme getirmektedir. Ülkemizin enerjide dışa bağımlılığı da göz önüne alındığında, hem küresel iklim değişimi hem de enerji hammaddesi arayışı için yeni çözümlerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bunun yanı sıra karşılaşılması muhtemel bir diğer sorun ise gelecekte atıkların nasıl değerlendirilmesi gerektiği ile ilgilidir. Metallerden elektrokimyasal tepkimeler aracılığıyla hidrojen üretilebilmesi mümkündür ve aynı zamanda uygulanan DC gerilim yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanırsa ucuz, pratik ve sıfır emisyonlu bir yöntemdir. Tepkime sonrası oluşan yan ürün ise pek çok alanda uygulama kapasitesine sahiptir. Çalışma kapsamında hem alüminyum alaşımlarının hidrojen üretiminde değerlendirilmesi hem de üretimin sıfır emisyonlu olması hedeflenmiştir. Laboratuvar çatı katına kurulu 340 WP gücünde kurulu off-grid sistem kullanılarak hidrojen üretimi için kurulan deneysel sistemden elde edilen veriler farklı alüminyum alaşımları için kaydedilmiştir. Saf suyun elektrolizinden elde edilen hidrojen üretim hızına göre daha fazla hidrojen üretimi sağlayan katalizör olarak kullanılan alüminyumun su ile teması sonucu dış yüzeyinde oksitli bir tabaka oluşmaktadır. Oluşan bu oksitli yüzey hidrojen üretimini engellemekte olup Alkali çözelti kullanılarak oksitli tabakanın üstesinden gelinmektedir. NaOH ve KOH kullanılarak 1N alkali çözeltiler hazırlanmış, 65°C sıcaklıkta ve 5V'luk DC gerilim uygulanarak farklı alüminyum alaşımlarından üretilen hidrojen üretim miktarları kullanılarak hidrojen verimi ve hidrojen üretim oranı hesaplanmıştır. Hidrojen üretimi sonrası alüminyum alaşımlarından elde edilen yan ürünler ile tepkimeden önceki alaşımların yapı analizleri için SEM görüntüleri alınmıştır. Ayrıca hidrojen üretim oranları ve hidrojen verimlerinin farklı alaşımlar ve farklı alkali çözeltiler için zamana bağlı grafiği çizilerek hidrojen üretiminin alkali çözelti türü ve alaşımların farklı element içeriğine bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Ayrıca alaşımların parçacık büyülüklerinin de hidrojen üretim hızında önemli değişikliklere yol açtığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Alüminyum alaşımları, hidrojen üretimi, fotovoltaik sistemler