Üç çalışma, karbon ve enerji kimyasını tarlada ve laboratuvar hücresinde ölçüyor: yedi Illinois alanının dördünde yükselen toprak karbonu, 120 saatten uzun deniz suyu mineralleşmesi ve amonyakta yükselen Faraday verimi.
Bilim··Sabah
Yedi alanın dördünde geri dönen toprak karbonu
Illinois Üniversitesi'nden Ilsa B. Kantola ve arkadaşları, olgunlaşmış çok yıllık enerji bitkilerinin altındaki topraktaki organik karbonu bir metre derinliğe kadar ölçtü ve ilk beş yılda yedi Illinois alanının dördünde artış bildirdi. Ortalama stoklar hektar başına megagram karbon cinsinden preri altında 146, Miscanthus altında 107, Panicum virgatum altında 97,9 ve mısır altında 87,7 olarak verildi. Karbon izotop çözümlemesi, artışın kaynağını çok yıllık bitkilerin kendisine bağlıyor. Phys.org'un Geoderma dergisindeki çalışmayı aktaran haberine göre, çok yıllık bitkilerin stokları tükenmiş tarım toprağı ile doğal preri arasında duruyor; ölçülen kazanç, mısırın açtığı açığın kısmen kapanması anlamına geliyor. Bitkiler on bir yıldan az süredir yerleşikti ve izleme beş yıl sürdü. Duyuru, kazanç sağlamayan üç alanın neden ayrıldığını açıklamıyor. Çalışmanın öne çıkardığı sonuç, bitkiler her yıl hasat edilmeye devam ederken bile stokların yükselmesi. Böylece tarla ölçeğinde karbon, enerji bitkisi hasadı sürerken de toprakta birikebiliyor; Illinois ölçümü, hasat ile toprak stoku artışının aynı dönemde birlikte görüldüğünü ortaya koyuyor.[1]
Deniz suyundaki karbonu 120 saatten uzun mineralleştiren hücre
KAIST ve MIT araştırmacıları, deniz suyundaki çözünmüş inorganik karbonu kalsiyum karbonat olarak sabitleyen elektrokimyasal bir hücre bildirdi. Demet hâlindeki içi boş lifli elektrotlarda mineral, elektrot yüzeyinin üstünde değil dışında oluşuyor; tepkime sırasında çıkan hidrojen kabarcıkları yüzeyi sürekli temizliyor. Phys.org'un Advanced Energy Materials'ta yayımlanan çalışmayı aktaran haberine göre, Jeju lav deniz suyuyla yapılan laboratuvar sınamalarında hücre çözünmüş inorganik karbonun yüzde 80 ile yüzde 90 arasındaki bölümünü uzaklaştırdı ve 120 saatten uzun süre kesintisiz çalıştı. Ekip, mevcut yaklaşımlara göre yüzde 54'e varan daha düşük elektrik tüketimi ile yan ürün olarak yüksek saflıkta hidrojen ve magnezyum hidroksit de bildiriyor. Bu bir laboratuvar ölçeğinde hücre. Duyuruda ton başına gider, deniz suyu debisi ve işlenmiş suyun geri verilmesinin ekolojik etkisi yer almıyor; dolayısıyla iklim açısından anlamlı ölçekte karbon uzaklaştırma bu haber kapsamında gösterilmiş değil. Başyazar Inhwan Park. Bildirilen düzenek, karbon kimyasını hücre içinde sürekli işleyip mineral olarak dışarı taşıyor.[2]
Amonyakta Faraday verimi ve ortak ölçüm düzlemi
Seul Ulusal Üniversitesi Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü'nde Yousung Jung'un yönettiği ekip, azot, su ve elektrikten amonyak üreten elektrokimyasal tepkime için bir tasarım kuralı bildirdi. Proton vericinin çevresini sterik olarak kalabalıklaştırmak, hidrojen oluşumunun ilk adımı olan Volmer tepkimesinin enerji engelini yükseltiyor; azot indirgenmesi ise bundan çok az etkileniyor, çünkü protonlar katalizör yüzeyinden dışarı doğru çıkıntı yapan azot moleküllerine ulaşabiliyor. Phys.org'un Journal of the American Chemical Society'de yayımlanan çalışmayı aktaran haberine göre Faraday verimi yaklaşık yüzde 70'ten yüzde 100'e yakın bir düzeye çıktı ve geniş bir gerilim aralığında korundu. Faraday verimi akımın nereye gittiğini bildirir; üretilen amonyak miktarını doğrudan vermez. Duyuruda akım yoğunluğu, üretim hızı ya da çalışma ömrü verilmiyor. Başyazar Dongmin Park; ekip daha etkin katalizör malzemeleri bulmayı sonraki adım olarak gösteriyor. Üç gelişme birlikte, karbon ve enerji kimyasının hem tarlada hem hücrede sayısal olarak izlendiğini gösteriyor: Illinois toprağında hasat sürerken yükselen organik karbon stokları, deniz suyu hücresinde yüz saatten uzun mineralleşme ve amonyak hücresinde akımın ürüne yönelme payının yükselmesi. Ortak olan, ölçülen ve düzenlenen yolların karbon tutma, karbon mineralleştirme ve azot indirgeme olmasıdır.[1], [2], [3]
İlgili köşe yazıları
Bu gündem hakkında daha fazla bilgi için ilgili köşe yazılarını okuyabilirsiniz.
