Atmosferdeki karbondioksiti verimli biçimde yakalayan yeni yöntem geliştirildi

 (helsinki.fi)
1 puan yazan GN⁺ 2026-01-01 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Helsinki Üniversitesi Kimya Bölümü araştırmacıları, süperbaz (superbase)-alkol bileşikleri kullanan yeni bir karbondioksit yakalama teknolojisi geliştirdi
  • Bu bileşiğin 1 gramı, 156 mg CO₂’yi doğrudan emiyor ve azot, oksijen gibi diğer atmosfer bileşenleriyle reaksiyona girmiyor
  • Yakalanan CO₂, yalnızca 70°C’de 30 dakika ısıtılarak serbest bırakılabiliyor ve yeniden kullanılabiliyor; bu da mevcut teknolojilerde gereken 900°C üzeri ısıl işleme kıyasla daha yüksek enerji verimliliği sağlıyor
  • Bileşik toksik değil ve düşük maliyetli; 50 kez yeniden kullanımdan sonra performansının %75’ini, 100 kez sonra ise %50’sini koruyor
  • Araştırma ekibi bu bileşiği kanıtlayıcı ölçekte bir pilot tesiste test etmeyi planlıyor ve silika veya grafen oksitle birleştirilmiş katı formda bir versiyon geliştirmeyi hedefliyor

Yeni bir karbondioksit yakalama bileşiğinin geliştirilmesi

  • Helsinki Üniversitesi Kimya Bölümü’nde atmosferdeki karbondioksiti doğrudan yakalayan yeni bir bileşik geliştirildi
    • Bileşik, süperbaz (superbase) ile alkolün birleşiminden oluşuyor
    • Bileşiğin 1 gramı 156 mg CO₂ emiyor ve azot, oksijen gibi diğer atmosfer gazlarıyla reaksiyona girmiyor
  • Mevcut yakalama teknolojilerine göre daha üstün emilim kapasitesi sunuyor ve işlenmemiş ortam havasında (untreated ambient air) da etkili

CO₂ salımı ve geri kullanım verimliliği

  • Yakalanan CO₂, 70°C’de 30 dakika ısıtılarak kolayca serbest bırakılabiliyor
    • Salınan CO₂ saf halde geri kazanılabiliyor ve yeniden kullanılabiliyor
    • Mevcut bileşiklerde 900°C’nin üzerinde yüksek sıcaklık gerekirken, bu yeni bileşik düşük sıcaklıkta yenilenebiliyor
  • Bileşik tekrar tekrar kullanılabiliyor; 50 kullanım sonrasında %75, 100 kullanım sonrasında ise %50 emilim kapasitesini koruyor

Bileşiğin yapısı ve özellikleri

  • Araştırma ekibi çeşitli bazları deneyerek en uygun kombinasyonu araştırdı
    • Sonuçta 1,5,7-triazabicyclo[4.3.0]non-6-ene (TBN) ile benzil alkolü birleştirerek en uygun bileşiği elde etti
  • Bileşik toksik değil ve bileşimi oluşturan tüm maddeler düşük maliyetle üretilebiliyor
  • Deneyler en uygun kombinasyonu bulmak için yaklaşık bir yıldan uzun süre boyunca yürütüldü

Endüstriyel ölçekli uygulama planı

  • Araştırma ekibi bileşiği gram ölçeğindeki deneylerden endüstriyel ölçekli bir pilot tesise taşımayı planlıyor
    • Bunun için sıvı bileşiğin katı forma dönüştürülmesi gerekiyor
    • CO₂ ile etkileşimi güçlendirmek amacıyla silika (silica) veya grafen okside (graphene oxide) bağlanması planlanıyor

Araştırmanın önemi

  • Bu teknoloji, düşük sıcaklık, düşük maliyet ve toksik olmama özelliklerine sahip sürdürülebilir bir karbon yakalama çözümü olarak değerlendiriliyor
  • Gelecekte endüstriyel uygulama potansiyelini doğrulamak için doğrulama testleri yapılacak
  • Araştırmaya Doktora sonrası araştırmacı Zahra Eshaghi Gorji liderlik etti ve çalışma Helsinki Üniversitesi’nin yenilikçi araştırma çıktılarından biri olarak duyuruldu

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2026-01-01
Hacker News yorumları

  • Daha önce yazdığım bir yorumu geri getirip özetlersem, havadan CO2 ayırmanın zor olmasının nedeni konsantrasyonunun çok düşük olması
    Kabaca hava %78 azot, %21 oksijen, %0,9 argon ve yaklaşık %0,04 CO2 içeriyor; yani pratikte yuvarlama hatası seviyesinde
    Bu yüzden “en başta salmamak ya da salım noktasında hemen yakalamak” yaklaşımı çok daha gerçekçi

    • Ben de hep havadan CO2’yi verimli şekilde, sanki kekten malzemeleri yeniden ayırır gibi çıkarmayı hayal etmekte zorlandım
      Tüm atmosfere seyrek biçimde dağılmışken, insan zaman ölçeğinde anlamlı bir yoğunluk gradyanı oluşturmanın mümkün olup olmadığından şüpheliyim
    • Ama fabrika bacaları gibi CO2 yoğunluğunun yüksek olduğu yerlerde bu teknoloji işe yarayabilir
    • Temelde CO2 üretmemek, onu ortadan kaldırmaktan çok daha verimli
      Uçak gibi istisnai durumlar dışında, enerjiyi güneş, rüzgar, batarya, yalıtım ve ısı pompası gibi alanlara harcamanın çok daha iyi olduğunu düşünüyorum
    • Ama acaba bilişsel gerilemenin nedeni gerçekten CO2’nin kendisi mi, yoksa asıl neden oksijen eksikliği mi, bunu da merak ediyorum
    • Yine de bitkiler bunu gayet iyi yapıyor

  • Bu alandaki araştırmanın kendisi ilginç ve uygulama alanı da çok olabilir, ama küresel ölçekte CO2 giderimi pratikte imkansız büyüklükte bir iş
    Sonuçta çözüm yine “en başta daha az salmak”tan ibaret
    Siyasi irade yokken, devasa yakalama ve depolama sistemleri kurma iradesinin de ortaya çıkacağını sanmıyorum

    • Siyasi irade gerektiğine katılıyorum, ama sistemi kurup işletmenin illa siyasi uzlaşı gerektirmeden de mümkün olabileceğini düşünüyorum
      “Bizim” birlikte hareket etmesi gereken kısmın zaten siyasi irade gerektirip gerektirmediğini de sorguluyorum
    • Yine de yakalanan karbon Fischer–Tropsch süreci ile kimyasal hammaddelere ya da sentetik yakıta dönüştürülürse ekonomik değer oluşabilir
      Sorun enerji veriminden çok hacim verimi; şu anda adsorbanlar kg başına yalnızca onlarca gram CO2 tutabiliyor
      Bu tür malzemeler gelişirse endüstriyel uygulamalar mümkün olabilir
      Ayrıca cottongrass gibi bitkiler tundrada da yetiştiği için karbon yakalama ile biyomalzeme üretimini aynı anda sağlayabilir
    • CO2’nin çok çıktığı santral ya da çimento fabrikası çıkışlarında yoğunlaştırılmış yakalama yapmak da bir yöntem
    • Batarya depolamanın zor olduğu alanlarda, havadan yakıt üretmek faydalı olabilir
      Elektrik fiyatının düşük olduğu zamanlarda hatta ekonomik bile olabilir ve fosil yakıt çıkarımının yerini alırsa net sıfır emisyona yakınlaşılabilir
    • Şu an gerekmiyor gibi görünse de, net sıfırdan sonra bile atmosferde hâlâ çok fazla CO2 olacağı için araştırmaya şimdiden başlamak gerekir

  • Mevcut emisyon hızına bakılırsa 20 yıl içinde ev tipi CO2 scrubber cihazlarına ihtiyaç duyabiliriz
    Şu anda standart malzeme soda lime (Ca(OH)₂) ve gram başına yaklaşık 250 mg CO2 emiyor
    Yeni teknolojinin avantajı, ısıtılarak yeniden kullanılabilmesi; bu da iç mekân hava temizliğinde işe yarayabilir

    • CO2 seviyesi yükseldiğinde bilişsel işlevlerde gerileme görülüyor
      İç mekânda değerlerin 2000–3000 ppm’e çıkması sık rastlanan bir durum ve 700–1000 ppm’den itibaren dikkat düşüşü başlıyor
      Isı geri kazanımlı havalandırma sistemleri yardımcı oluyor
    • Yeni malzemenin avantajı sıvı formda olması
      Mevcut araştırma tipi absorbanlar da tersinir, ama sorun yüksek enerji tüketimi
    • 160°F (yaklaşık 70°C) sıcaklıkta çalışıyor ve toksik değilse ev kullanımında da potansiyeli olabilir
      Okullarda hava kalitesini iyileştirmede de etkili olabilir gibi görünüyor
      Ancak asıl kritik mesele yakalama sonrası işleme
    • O “20 yıl” tahmininin dayanağını merak ediyorum
    • Bu teknolojinin çimento üretiminde kullanılıp kullanılamayacağı da ilginç olurdu

  • Şu an için biyolojik kökenli karbon depoları en verimli yalıtım yöntemi gibi görünüyor
    Biyokömür için ıslak depolama ya da karbon blokları için kuru depolama umut verici
    Bu yöntemler düşük enerjili ve modüler oldukları için DAC’e göre daha gerçekçi ve karbon para sisteminin temeli bile olabilir

  • Doğrudan hava yakalama (DAC), ölçeklendirme sınırları yüzünden ekonomik değil
    Emisyon kaynağına yakın yakalama daha gerçekçi, ama teşvik olmadan o da mümkün değil
    IRA yasasına göre seviye ton başına yaklaşık 50 dolar

    • Temelde emisyon kaynağını ortadan kaldırmak, yakalamaktan daha iyi; ama sonuçta havadan yakalama da gerekecek
    • DAC sürdürülebilir değil, bu yüzden okyanus biyokütlesi CCS gibi alternatifler daha iyi olabilir diye düşünüyorum
      Örneğin yosun ya da fitoplanktonu büyük ölçekte hasat edip yalıtmak
    • Yine de sanayi devriminden beri birikmiş CO2’yi temizlemeden sıcaklığı geri çevirmek mümkün değil
      Bir anlamda borçlandık ve bunu geri ödemek için neredeyse hayal etmesi zor ölçekte enerji gerekecek
      Bunun 50 yıl içinde çözülebileceğini sanmıyorum
    • CO2’yi nereye depolayacağımız da ayrı bir sorun
      Lake Nyos felaketi gibi bir sızıntıda büyük can kaybı olabilir
      Hatta insanın aklına nükleer atığın yanında yaşamak daha iyi gibi geliyor

  • Haber başlığı için “görece daha verimli bir CO2 yakalama yöntemi” demek daha doğru olurdu
    Mutlak verimlilikten değil, mevcut çözücülere göre iyileşmeden söz ediliyor

    • Bir zamanlar öğrencilere CO2 giderim sistemi tasarlama ödevi vermiştim; teorik verimin yükselmesinin nedeni atmosferdeki CO2 yoğunluğunun artmış olmasıydı
    • “Teorik verime yaklaşmak” ile “ekonomik olarak uygulanabilir olmak” tamamen farklı şeyler

  • Sonunda her şeyi ekonomi belirliyor
    Ağaç dikmek daha ucuz ve kereste gelirini de hesaba katarsanız bu yöntem verimsiz kalabilir

    • Ama dünyaya yetecek kadar ağaç dikmek de mümkün değil
      Ormanlar öldüğünde yeniden CO2 salıyor, bu yüzden kalıcı depolama gerekiyor
      İlgili haber: The Guardian – Africa forests transformed from carbon sink to carbon source
    • Ekonomiden önce fizik yasaları geliyor
      Atmosferdeki CO2’yi 1980 seviyesine indirmek için dağ sırası ölçeğinde madde taşımak gerekir
      Milyonlarca kamyon gerekir ve sonuçta enerji girdisi devasa olur
      Ağaç dikseniz bile sonunda biri onları kesip kullanacağı için, enerji açısından elverişsiz bir biçimde gömmek gerekir
    • Emisyonları tamamen durdursak bile zaten birikmiş CO2’yi temizlemek zorundayız
      Büyük ölçekli ağaçlandırma; arazi, altyapı taşınması ve bakım gibi nedenlerle ikincil emisyonlar üretiyor, bu yüzden verimi düşük
      Sonunda CO2 yakalama ya da güneş engelleme teknolojileri ile birlikte düşünülmesi gerekecek
    • Bitkiler verimsiz ama CO2’yi kararlı bir forma paketleme avantajına sahip
      Gaz halinde yakalandığında uzun süreli depolama zorlaşıyor; yapay sulak alanlar gibi yöntemler alternatif olabilir
    • Ağaçlar onlarca yılda büyüdüğü için kısa vadeli iklim müdahalesi açısından etkili değil

  • Okyanus en iyi karbon yakalama cihazı
    Son 10 yılda sargassum yosunu patlama yaşadı; bunun nedeni artan CO2 olabilir
    Bunu toplayıp çöl ya da verimsiz arazilere gömersek toprak verimliliği ile karbon sabitlemeyi aynı anda sağlayabiliriz

    • 2025 itibarıyla rakamlar ve nedenler USF raporunda ve ABC News haberinde özetlenmiş
      Kuraklığın ardından fosfat akışının patlamasıyla yosun çoğalmasının arttığı değerlendiriliyor
    • Ama yosunu toplamak için fosil yakıt kullanımı kaçınılmaz olacağından, bunun gerçekten net negatif karbon olup olamayacağı şüpheli
      Büyük ölçekli yalıtım fikirlerinin çoğu sonunda perpetuum mobile benzeri bir hayale dönüşüyor
    • Okyanusun alkalinliğini artırmak da bir seçenek, ama okyanus asitlenmesi ve habitat tahribatına yol açıyor
      İlgili kaynak: Ocean Visions – Ocean Alkalinity Enhancement
    • Yosunu karaya taşımanın neden daha fazla CO2 emilimi sağlayacağı pek açık görünmüyor

  • Haberde anılan asıl araştırma ACS makalesinde yer alıyor
    Temel madde, 1,5,7-triazabicyclo[4.3.0]non-6-ene adlı bir süperbaz
    Su bazlı amin çözeltileri de 200°C’nin altında yeniden üretilebiliyor, bu yüzden basının biraz abartılı pazarlama yaptığı anlaşılıyor

    • “Animasyon tabanlı teknoloji” denince bunun Japon araştırması olduğunu sandım diye şaka yapmış

  • Haberde enerji maliyeti hiç anılmıyor
    Bu sıvı 100 kereden az yeniden kullanılabiliyor ve CO2’yi salması için 70°C’ye kadar ısıtılması gerekiyor
    Sonuçta yakalama, ısıtma ve işleme süreçlerinin hepsi yüksek enerji tüketiyor
    1 gram CO2 yakalamak için 1 gramdan fazla CO2 salınıyorsa bunun bir anlamı yok
    Sıfır karbonlu enerji çok ucuzlamadan bunun büyük ölçekte uygulanması zor görünüyor