Karbondioksit Sürdürülebilir Gelecek İçin Etanol Kaynağı Olabilir

Karbondioksit Sürdürülebilir Gelecek İçin Etanol Kaynağı Olabilir. Stanford Üniversitesi bilim adamları tarafından yapılan yeni bir keşif, mısır veya diğer ürünler olmadan etanol elde etmek için daha sürdürülebilir bir yol açabilir. Bu umut verici teknoloji üç temel bileşenden oluşmaktadır: Su, karbondioksit ve elektriği ileten bir bakır katalizörü. Sonuçlar Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda (PNAS) yayındı.

Stanford Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Thomas Jaramillo “Uzun vadeli hedeflerimizden biri de yenilenebilir etanolün global gıda kaynaklarını etkilemeyecek bir şekilde üretilmesidir” diyor.

Bilim adamları, seçime bağlı olarak karbondioksiti etanol ve propanol gibi daha az değerli kimyasallara ve yakıtlara dönüştüren bakır katalizörleri tasarlarken, az da olsa veya hiç yan ürün elde etmek istemiyorlar. Ancak önce bu katalizörlerin nasıl işlediğinin net bir şekilde anlaşılmasına ihtiyaç duyuyorlar. Son bulguları bu noktada devreye giriyor.

Bakır kristalleri

Stanford ekibi bakır (100), bakır (111) ve bakır (751) olarak bilinen üç kristal bakır örneğini seçti. Bilim adamları bu sayıları  kristallerin yüzey geometrilerini tanımlamak için kullanıyorlar.

“Bakır (100), (111) ve (751) neredeyse özdeş görünüyor fakat yüzeyinde atomlarının düzenlenme biçiminde büyük farklılıklar var”

SLAC’daki bilim adamı Christopher Hahn  “Çalışmamızın özü, bakırın bu farklı yönlerinin elektrokatalitik performansı nasıl etkilediğini anlamaktır.”

Önceki araştırmalarda, bilim adamları tek kristalli bakır elektrotları sadece 1 milimetrekare boyutunda yaratmıştı.

Hahn, “Böyle küçük bir kristal ile, yüzeyde üretilen molekülleri tanımlamak ve ölçmek zor”. “Bu, kimyasal reaksiyonların anlaşılmasında zorluk çıkarıyor, bu yüzden amacımız tek bir kristalin yüzey kalitesinde daha büyük bakır elektrotlar yapmaktı.”

Hahn ve SLAC’daki meslektaşları, daha büyük örnekler oluşturmak için, büyük silikon ve safir yüzeylerin üzerine tek kristal benzeri bakır yetiştirmek için yeni bir yol geliştirdi.

Jaramillo, “Chris’in yaptığı şaşırtıcıydı, “Bakır (100), (111) ve (751) ile 6 santimetrelik yüzeyli filmler yaptı, bu tipik tek kristallerden 600 kat daha büyüktü.

Katalitik performans

Araştırmacılar, elektrokatalitik performansı karşılaştırmak için üç büyük elektrotu suya koydu, karbon dioksit gazına maruz bıraktı ve bir elektrik akımı üretmek için bir potansiyel uyguladı.

Sonuçlar açıktı. Belirli bir voltaj uygulandığında, bakırdan (751) yapılmış elektrotlar etanol ve propanol gibi sıvı ürünler için bakırdan (100) veya (111) yapılmışlardan daha seçiciydi. Bunun açıklaması, bakır atomlarının üç yüzey üzerinde hizalandığı farklı şekillerde olabilir.

Hahn “Bakırda (100) ve (111) yüzey atomları sırasıyla bir kare ızgara ve bir petek gibi birbirine sarılı”. “Sonuç olarak, her atom etrafındaki diğer birçok atoma bağlanır ve bu yüzeyi daha eylemsiz hale getirme eğilimindedirler.”

Ancak bakırda (751), yüzey atomları daha da ayrıdır.

Hahn”Bir bakır atomu (751) sadece en yakın iki komşuya sahip”. “Fakat diğer atomlara bağlı olmayan bir atom oldukça uyumsuz ve karbondioksit gibi daha fazla tepkimeye giren maddelere daha güçlü bağlanmasını istiyor. Bunun, etanol ve propanol gibi daha değerli ürünlere daha iyi seçicilik kazandıran en önemli faktörlerden biri olduğuna inanıyoruz “.

Sonuçta, Stanford ekibi, endüstriyel ölçekte karbon-nötr yakıtlar ve kimyasallar seçerek bir teknoloji geliştirmek istiyor.

Ekip,”Yüzeydeki kimyayı daha iyi anlamak için bu yöntemi nikel ve diğer metaller üzerinde kullanmayı planlıyoruz. Bu araştırmanın bulmacanın önemli bir parçası olduğunu ve toplum için yeni yollar açacağını düşünüyoruz “diyor.

 

Kaynak : Sciencedaily

Karbon dioksitin Yer Altında Depolanmasında Önemli Sonuçlar Geldi

Karbon dioksitin Yer Altında Depolanmasında Önemli Sonuçlar Geldi. Kasım ayında Paris İklim Anlaşması küresel karbon emisyonlarını azaltmak için yürürlüğe giriyor. Belirlenen hedeflere ulaşmak için uzmanlar, karbonu yakalamak ve depolamak konusunun çözümün bir parçası olması gerektiğini söylüyorlar.
Bunun için dünya çapında birçok proje gerçekleştirilmeye çalışılıyor. ACS gazetesi Environmental Science & Technology Letters’da bildirilen bu çalışmaların birinde yapılan bir araştırma, iki yıl önce bazalta enjekte edilen karbondioksitin (CO2) katı kaya haline geldiği keşfedildi.

Bazalt ile ilgili laboratuvar çalışmaları, milyonlarca yıl önce lavlardan oluşan ve dünyanın her yerinde bulunan kaya maddesinin CO2’yi kararlı karbonat minerallerine hızla dönüştürebildiğini göstermiştir. Bu kanıt, eğer CO2 bu katı formda kilitlenebilirse, atmosfere kaçamayacak.

karbon-dioksitin-yer-altinda-depolanmasinda-onemli-sonuclar-geldiAncak laboratuarda ne olduğu her zaman sahada olanları yansıtmaz. İzlanda’daki bir alan projesinde su içinde önceden çözünmüş olan bir bazalt formasyonuna, başarılı bir şekilde CO2 enjekte edildi. Pacific Northwest National Laboratory ve Montana merkezli Big Sky Carbon Sequestration Ortaklığı’yla araştırmacılar, 2009 yılından itibaren, doğu Washington’da bir bazalt formasyonuna 1.000 ton basınçlı sıvı CO2 enjekte etmek için bir pilot proje üstlendi.

Columbia Nehri Bazalt formasyonunda bir kuyu açtıktan ve özelliklerini test ettikten sonra ekip 2013 yılında CO2’yi enjekte etti. Çekirdek numuneler iki yıl sonra kuyudan çıkarıldı ve Pete McGrail ve arkadaşları laboratuvar deneylerinin tahmin ettiği gibi CO2’nin gerçekten karbonat mineral ankerite’ye dönüştüğünü doğruladı.

Araştırmacılar, bazaltların Kuzey Amerika’da ve dünyada yaygın olarak bulunduğu için, oluşumların karbonu büyük ölçüde izole etmesine yardımcı olabileceğini belirtti.

Yazarlar, ABD Enerji Bakanlığı’ndan, Ulusal Enerji Teknolojisi Laboratuvarı; the Big Sky Carbon Sequestration Partnership; Shell Exploration & Production Company; Portland General Electric; ve Schlumberger Inc. den kaynak sağlandığını söylüyorlar.

Kaynak : sciencedaily

Küresel Isınmayı Yavaşlatmanın Yolu 40 Yıl Fosil Yakıtlardan Uzaklaşmak

Küresel Isınmayı Yavaşlatmanın Yolu 40 Yıl Fosil Yakıtlardan Uzaklaşmak. Araştırmaya göre küresel ısınmayı yavaşlatabilmek için şu anda teknik ve ekonomik olarak çıkarılabilir durumdaki kömürün yüzde 80′inin, doğalgaz rezervlerinin yüzde 50′sinin ve petrol kaynaklarının yüzde 30′unun önümüzdeki 40 yıl boyunca çıkarılmaması gerekiyor. Avrupa’nın petrol rezervlerinin yüzde 21′inin, doğalgaz rezervlerinin yüzde 6′sının ve kömür rezervlerinin ise yüzde 89′unun kullanılmaması gerekiyor.

Bunlar enerji elde etmek için yakıldığında, dünyanın yaydığı ısıyı uzaya ulaşmadan emen bir sera gazı olan karbondioksit ortaya çıkıyor.Araştırmacılar Paul Ekins ve Christophe McGlade, küresel ısınmanın sanayileşme öncesi dönemlerdekine kadar çekilmesi için en az yüzde 50 şans bulunduğunu söyledi.
Bununla birlikte, araştırmacılara göre dünyanın ısısını kabul edilebilir seviyelerde tutmak, ancak bu yakıtlardan vazgeçilmesiyle mümkün.
Fosil yakıtların ancak üçte biri çıkarılabilir
Şu anda dünyada 2.900 gigaton fosil yakıt rezervinin teknik ve ekonomik açıdan çıkarılması mümkün. Ancak daha eski çalışmalar, 2 derecelik iklim hedefi korunurken ancak bin 100 gigatonluk karbondioksitin salınabileceğini gösteriyor.
Bu da yüksek miktarda rezerve dokunulmaması, yani ekonomileri fosil yakıt kaynaklarına bağımlı olan ülkeler için zorlu bir adım anlamına geliyor.
Bilgisayarda oluşturulan modellerden destek alan araştırmacılar, hangi bölgelerin üretimlerini ciddi olarak düşürmesi gerektiğini belirliyor. Bunun için de Almanya Federal Jeobilimler ve Hammaddeler Enstitüsü, Uluslararası Enerji Ajansı ve Küresel Enerji Değerlendirmesi’nden de dahil olmak üzere çeşitli veriler kullanılıyor.

Ortadoğu petrol rezervlerinin yarısından vazgeçmeli
Sondajın bölgesel maliyerlerini ve gelecekte öngörülen teknolojik gelişmeleri de hesaba katan araştırmacılar, hangi kaynakların maliyet-etkin bir şekilde çıkarılabileceğini hesaplıyor.
Çıkan sonuçlara göre Ortadoğu’nun, çıkarılabilir petrol rezervlerinin yaklaşık yarısını, yani 260 milyar varili yer altında bırakması gerekiyor. ABD ve Avustralya’nın ise şu anda çıkarılabilir durumda olan kömür kaynaklarının yüzde 90′ından vazgeçmesi gerekiyor.
Çin, Hindistan, Afrika ve Ortadoğu’nun aynı zamanda geleneksel olmayan doğalgaz kaynaklarının sondajını da ciddi biçimde azaltması gerekiyor.
Araştırmacılar, kutuptaki fosil yakıt kaynaklarının ise hiç çıkarılmaması gerektiğini söylüyor.

‘Tazminat meselesi’
Potsdam İklim Etki Araştırmaları Enstitüsü’nden Michael Jakob ve Jerome Hilaire, Nature’daki araştırma hakkında yazdıkları yorumda araştırmanın bu alandaki bir ilk olmasa da, gücünün bölgeler arasında detaylı bir ayrım yapmasından geldiğini söyledi.
Araştırmacılar, yoksul ülkeler için belirlenen hedeflerin, daha katı iklim politikalarının bu ülkelerin yoksulluk seviyelerini artırabilecek olması sebebiyle bazı endişelere yol açtığını söylüyor.
Jakob, ‘Enerjinin ekonomik kalkınmadaki kritik rolü göz önünde bulundurulduğunda, eğer yoksulluğun azaltılması gibi öncelikli politikalara zarar verecekse, bu ülkeler fosil yakıtları kullanmaktan nasıl vazgeçirilebilir?’ diye sordu.

Jakob, bu sebeple iklim politikalarının, zarar gören ülkelerin uluslararası bir fondan alacağı tazminatla da ilgili olduğunu söyledi.
İki araştırmacı, bunun yapılabilmesi için sanayileşmiş ülkelerin büyük girişimler başlatması gerektiği görüşünde.
Almanya Federal Jeobilimler ve Hammaddeler Enstitüsü’nün hazırladığı bir araştırma, şu anda yenilenebilir olmayan enerji kaynaklarının halen bulunduğunu gösteriyor.
Talepteki, başta gelişmekte olan ülkelerdeki demografik ve ekonomik büyüme sebebiyle beklenen artışa rağmen, doğalgaz ve kömür on yıllar boyunca temin edilebilir.
EurActiv Almanya, Nicole Sagener

akaryakıt

 

Kaynak : enerjigazetesi

Küresel Isınmaya Karşı Yeni Öneri” Karbondioksit’in Yer Altında Saklanması”

Küresel Isınmaya Karşı Yeni Öneri” Karbondioksit’in Yer Altında Saklanması” Küresel ısınma ile ilgili olarak dünyayı uyaran ilk kişi olan Prof. Wally Broecker atmosferdeki CO2’nin yakalanarak yeraltında depolanması gerektiğini söylüyor. Broecker’e göre önümüzdeki 50 yıl küresel ısınmanın kontrolden çıkmaması için en iyi yol bu.
Columbia Üniversitesi öğretim üyesi olan Broecker bu çağrıyı İzlanda’da yapılan Uluslararası Karbon Konferası’ndaki sunumunda yaptı. Konferansa katılan 150 bilim insanı karbonun atmosferden alınıp depolanmasını görüştü.
Broecker yaptığı sunumda geçmiş 51 milyon yıl boyunca Dünya’nın çok yavaş bir şekildesoğuduğunu ancak insan etkinliklerinin neden olduğu sıcaklık artışının gelecek 100.000 yılda sorunlara neden olacağını belirtti.

Broecker “Fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı hızlı bir şekilde azaltamıyoruz o halde alternatif yollara yönelmeliyiz. En iyi yollardan biri karbonu yakalayarak geldiği yer olan yeraltında depolamak. Endüstriyel süreçlerde ortaya çıkan karbonu yakalamada büyük gelişmeler kaydedildi ancak fark yaratmak için atmosferdeki CO2 yakalamalıyız” diyor.

Konferansın düzenleyicilerinden profesör Eric Oelkers da “Karbonu depolama konusunda kanıtlanmış yöntemlerimiz var, ancak atmosferden doğrudan karbon yakalama konusunda olanaklarımız sınırlı. Fabrikalarda veya enerji üretim santrallerinde açığa çıkan karbonu yakalamada hayli iyiyiz, ancak karbonun üçte ikisi başka kaynaklardan geldiği için sorunun çözümünde önemli olan havadaki karbondioksitin yakalanması” diyor.

karbon

 

Kaynak : Tübitak ( İbrahim Özay Semerci)

Tehlike Büyük! Karbondioksit Seviyesi Rekor Kırdı

Tehlike Büyük! Karbondioksit Seviyesi Rekor Kırdı. Atmosferdeki karbondioksit (CO2) seviyelerindeki sıçrama nedeniyle sera gazları 2013 yılında rekor seviyelere ulaştı. Buna göre 2012 ve 2013 yılları arasında, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonları 1984 yılından bu yana en hızlı artışı gösterdi. Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) bu durumun küresel bir iklim anlaşması gerektiği çağrısında bulundu.

Meteoroloji bülteni
Matt McGrath’ın BBC Türkçe’de yer alan haberine göre, WMO’nun yıllık Sera Gazı Bülteni bacalardan emisyonu ölçmüyor. Bunun yerine hava, kara ve okyanuslar arasında gerçekleşen karmaşık etkileşimler sonrasında ısınan gazların ne kadar atmosferde kaldığının kayıtları tutuyor. Tüm emisyonların yaklaşık yarısı denizler, ağaçlar ve canlılar tarafından solunuyor. Bültene göre, atmosferdeki karbondioksit küresel ortalama miktarı, 2013 yılında 396 ppm’ye ulaşmış durumda. Bu bir önceki yıla göre neredeyse 3 ppm artış anlamına geliyor.

Sanayi devriminden bu yana
Atmosferdeki CO2 şu anda 1750 yılındaki seviyelerinin yüzde 142’si düzeyinde. Bu sanayi devriminin başlamasından öncesiyle bir karşılaştırma anlamına geliyor. Ancak, küresel ortalama sıcaklık CO2’deki büyüme ile eşgüdümlü olarak artmış değil. Bu da birçok kişinin küresel ısınmanın durakladığını iddia etmesine neden oluyor.

Biyosferin karbon alımı düşüyor
Bülten, 2013 yılında CO2’deki artışın sadece emisyonlardaki artışa değil, aynı zamanda Dünya’nın biyosferi tarafından düşük karbon alımına bağlı olduğunu düşündürüyor.

Bu gelişme karşısında WMO’deki bilim adamları da şaşkın, zira biyosferin absorbe yeteneğinde bir azalma en son 1998 yılında olmuştu. O zaman dünya çapında geniş çaplı biyokütle yakımı, El Nino koşulları ile birleşmişti.

WMO verileri 1990 ve 2013 yılları arasında iklim üzerindeki ısınma etkisinde yüzde 34 artış olduğunu gösteriyor.
Bunun nedeni karbondioksit, metan ve nitröz oksit gibi gazların atmosferde uzun süre kalması.

Denizlerde asitlenme rekor düzeyde
İlk defa bu yıl, bülten karbondioksitin denizlerde neden olduğu asitlenme verilerini de içerdi. WMO’ya göre, her gün okyanuslar kişi başına yaklaşık 4 kg CO2 absorbe ediyor. Şu anki asidifikasyonunun son 300 milyon yıldır görülmemiş düzeyde olduğuna inanılıyor.

Paris zirvesi
Atmosfer ve okyanuslardan elde edilen veriler, sorunu çözmek için hemen harekete geçilmesi gerektiğinin altını çiziyor.
Dünya genelinden devlet ve hükümet başkanları, BM genel sekreteri Ban Ki-moon başkanlığında yapılacak özel bir zirve için 23 Eylül New York’ta bir araya gelecek.

Bu toplantının, 2015 sonuna kadar yeni bir uluslararası iklim değişikliği anlaşması üretmek için uzun süredir devam eden müzakerelere ivme kazandırması umut ediliyor.

karbon

 

Kaynak : t24

Karbondioksit Fotosentezde İkili Mi Oynuyor ?

Karbondioksit Fotosentezde İkili Mi Oynuyor ? İsveç Umeå Üniversitesi’nden araştırmacılar, karbondioksitin iyonik formu olan bikarbonat iyonunun (HCO3-) fotosentez esnasında suyun H2 ve O2’ye parçalanmasında düzenleyici işleve sahip olduğunu keşfetti. Yani karbondioksit sadece şekere dönüşmekle kalmıyor.

İlkokul yıllarından beri fotosentez esnasında karbondioksitten besin elde edildiğini biliriz. Çok azımızın bildiği başka bir şey ise karbondioksidin fotosentez sürecinde elektron taşıma hızını ve böylelikle oksijen üretim hızını etkilediğidir. Bu sonuç 1931 yılında Nobel Ödülü kazanan Otto Warburg ve çalışma arkadaşı Krippdahl tarafından ilk kez 1958’de yayımlandı. Bu ikili o zaman bitkilerin ürettiği oksijenin kaynağının karbondioksit olduğunu söylemiş ancak bu fikrin doğru olmadığı, atmosfere salınan oksijenin kaynağının su olduğu yıllar sonra anlaşılmıştı.

Araştırmacılar arasında fotosentezde karbonun elektron taşınmasına etkisi ile ilgili yıllardır süregelen fikir ayrılıkları var. Proceedings of the National Academy of Sciences’ta yayımlanan çalışmayı gerçekleştiren ekipten Johannes Messinger, araştırmanın sonuçlarının tartışmaları sonlandıracağını belirtiyor. Ekip geliştirdikleri çok hassas bir teknikle karbonik asit döngüsünde ortaya çıkan farklı iki karbon türünden CO2’nin fotosentetik tepkimenin sonunda son elektron alıcı olarak, HCO3-’nin ise tepkimenin başlangıcında proton alıcı olarak davrandığını bulduklarını söylüyor.

karbondioksit-fotosentezde-ikili-mi-oynuyor

 

Kaynak : İbrahim Özay Semerci (www.tubitak.gov.tr )

Karbondioksit’te Korkutucu Artış

Karbondioksit’te Korkutucu Artış. Dünya Meteoroloji Ajansı verilerine göre, atmosferdeki karbondioksit oranı geçtiğimiz ay tarihin en yüksek seviyesine ulaştı. Dünya genelindeki 12 ayrı istasyondan gelen veriler, Kuzey Yarımküre’de milyonda 400 ppm seviyesine çıkıldığını gösteriyor.Bilimadamlarına göre Dünya bu oranı insanının yaşamadığı 15 milyon önce de gördü.
Dünya Meteoroloji Ajansı’nın verilerine göre, atmosferdeki karbondioksit oranı endişe verici bir eşiği geçti.

Livescience’da yer alan habere göre, Kuzey Yarımküre’deki tüm izleme istasyonlarından gelen veriler, insanlık tarihinde kaydedilen en yüksek seviyeye ulaşarak, milyonda 400 ppm oldu.

Dünyanın en uzun sürekli çalışan CO2 izleme sitesi Mauna Loa Rasathanesi, Nisan için ortalama CO2 konsantrasyonu 400 ppm üzerinde olduğunu gösterdi.

12 ayrı istasyonlarından gelen veriler de ay boyunca 400 ppm’in aşıldığını gösteriyor.

Karbondioksit artışının en büyük nedeni, sanayi yatırımları ve insanoğlunun faaliyetleri.

Sanayi Devrimi sırasında bu oran 278 ppm’di. Bilimadamları, atmosferdeki bu kadar yüksek orandaki karbondioksidin 15 milyon 800 bin yıl önce, henüz insanların Dünya’da yaşamadığı bir dönemde görüldüğünü söylüyor.

Yani, insanlar bu kadar yüksek oranda karbondioksit olan bir Dünya’da hiç yaşamamışlardı.

karbon