Monash Üniversitesindeki kimya mühendisleri, atmosferdeki fazla karbondioksiti (CO2)kullanan ve negatif karbon emisyonları oluşturma potansiyeline sahip asetik asit üretmek için yeni bir endüstriyel süreç geliştirdiler.
Asetik asit, çeşitli endüstriyel işlemlerde kullanılan önemli bir kimyasal. Ev sirkesi, vinil boyalar ve bazı yapıştırıcılardaki temel bileşen olarak kullanılıyor. Asetik asit için dünya çapında endüstriyel talebin yılda 6,5 milyon ton olduğu tahmin edilmekte.
Nature Communications’da yayımlanan bu alandaki ilk araştırma, şu anda kullanılan sıvı rodyum veya iridyum bazlı katalizörlerin yerini alacak ekonomik bir katı katalizör kullanılarak yakalanan CO2’den asetik asidin yapılabileceğini gösteriyor.
Sıvı katalizörler ek ayırma ve saflaştırma işlemleri gerektirir. Daha fazla işlem gerektirmeyen bir üretim yönteminden yapılmış katı bir katalizör kullanmak da emisyonları azaltır. Bu sayede daha az enerji tüketilmiş olur.
Baş araştırmacı Prof. Akshat Tanksale, “Atmosferde aşırı miktarda bulunan CO2, küresel ısınma ve iklim değişikliğinin ana nedenidir. Bugün tüm endüstriyel emisyonları durdursak bile doğa fazla CO2’yi yavaş yavaş dengelediği için küresel ısınmanın olumsuz etkilerini en az bin yıl boyunca görmeye devam edeceğiz. CO2’nin atmosferden aktif bir şekilde uzaklaştırılmasına ve yakalanan CO2’yi atmosfere geri salmayan ürünlere dönüştürülmesine acil ihtiyaç var. Ekibimiz, negatif emisyonları teşvik etmek için gereken büyük ölçekte uygulanabilecek, endüstriyel açıdan uygun yeni bir yöntem oluşturmaya odaklandı.” dedi.
Araştırma ekibi, ilk olarak organik köprülerle birbirine bağlı demir atomlarının tekrar eden birimlerinden oluşan, oldukça kristalli bir madde olan metal organik çerçeve (MOF) adı verilen bir malzeme sınıfı yarattı. Daha sonra bu köprüleri kırmak için MOF’u kontrollü bir ortamda ısıtarak demir atomlarının bir araya gelip birkaç nanometre büyüklüğünde parçacıklar oluşturmasını sağladılar. Bu demir nanopartiküller, gözenekli bir karbon tabakasına gömülerek sert reaksiyon koşullarında kararlı kaldı.
Asetik asit yapmak için ilk kez demir bazlı bir katalizör kullanıldı. Endüstriyel açıdan bakıldığında yeni süreç, daha verimli ve uygun maliyetli olacak. Çevre açısından bakıldığında ise araştırma, çevreyi kirleten mevcut üretim süreçlerini önemli ölçüde iyileştirme fırsatı sunuyor. Bu durum, asetik asit ürünlerinin satışından sektöre ekonomik faydalar sağlarken iklim değişikliğini yavaşlatan veya potansiyel olarak tersine çeviren bir çözüm anlamına geliyor.
Derleyen: Nazlıcan Vatansever
