Pamukkale University Journal of Engineering Sciences (Dec 2019)
Karbondioksit yakalama uygulamaları için silika aerojeller üzerine derleme
Abstract
Son yıllarda, başta CO2 olmak üzere sera gazları olarak bilinen CH4, N2O, O3, CFC türü gazlar; yanma, endüstriyel emisyon veya anaeorobik bozunma gibi faaliyetlerle atmosfere salınmakta, yüksek ısı tutma kapasiteleri nedeniyle de yeryüzü sıcaklığının artmasına ve küresel iklim değişikliklerine neden olmaktadırlar. Dünya ülkelerinin CO2 salınımının azaltılması konularını öncelikli hedefleri olarak belirlemesiyle birlikte, bu konudaki gerek politik gerekse bilimsel çalışmalar büyük bir hız kazanmıştır Küresel karbon salınımlarının azaltılması için geliştirilen yöntemler; karbon yakalama ve depolama (carbon capture and storage) CCS teknolojileri olarak anılmaktadır. Bu yöntemler; yakma öncesi, yakma sonrası ve yakıtı oksitlendirme olmak üzere üç ana başlık altında toplanabilir. Adsorpsiyon, fiziksel ve/veya kimyasal absorpsiyon, membran ve kriyojenik (cryogenic) ayırma yöntemleri en yaygın kullanılan yanma sonrası CCS yaklaşımlarının başında gelmektedir. Gözenekli malzemeler de yanma sonrası akımlardan CO2’in fiziksel adsorpsiyon ile tutulmasında kullanılmaktadır. Ancak bu sistemlerin gerek seçimlilik gerekse döngüsel kullanım açısından zafiyetleri olduğu da bilinmektedir. Bu nedenle gözenekli malzemelerin CO2 ilgisi yüksek aminli gruplar ile modifiye edilmesi son yıllarda üzerinde çalışılan bir konu olmuştur. Hazırlanan bu derleme ile silika aerojellerin karbon tutma uygulamalarına yönelik güncel bilimsel çalışmalar taranmıştır. Derleme, silika arojellerin hazırlanması ve modifiye edilmesi, CO2 tutma başarımlarına yönelik yapılmış literatür çalışmaları ve gelecek uygulamaları olmak üzere başlıca üç kısımdan oluşmuştur. Sonuç olarak amin modifiye silika aerojellerin sahip oldukları üstün özelliklerle yanma sonrası süreçleri için ümit vaat eden malzemeler olduğu sonucuna varılmıştır.
