Enerji Kaynağı Olarak Bor

Genelmekanik, haber

---

Güngeçtikçe artan enerji ihtiyacı ülkeler için farklı ve ucuz kaynaklar bulma ihtiyacını doğuruyor. Güçlerine, jeopolitik ve coğrafi konumlarına göre farklı stratejiler yürüten devletler bu noktada mümkün olduğu kadar öz kaynaklarından da faydalanmaya çalışıyor. Alternatif enerji kaynakları konusunda çeşitli çalışmalar yapılan ülkemizde de öyle bir kaynak var ki ondan ucuz ve bol miktarda enerji üretmeyi başarabilirsek gelecek bizler için çok farklı olacaktır. Bor. Çünkü dünyadaki toplam bor rezervinin neredeyse dörtte üçü ülkemizde.

Bor, kendinden enerji üretilebilen elementler içinde litre başına ürettiği enerji ile ilk sırada yer alıyor. Bu yüzden 1950′ li yıllardan bu yana borla ilgili pek çok çalışma yürütülmektedir.

Doğrudan Sodyum Borhidrür Yakıt Pili

Sıvı fazdaki sodyum borhidrür ( NaBH4) çözeltisinin doğrudan kullanıldığı bir yakıt pili çeşididir. Özellikle güç gereksinimi düşük olan telefon, radyo, telsiz, uydu haberleşme sistemleri, robotlar gibi sivil ve askeri uygulamalarda kullanımı son derece önem arz etmektedir. TÜBİTAK bünyesinde 2007 yılında 100W taşınabilir borhidrür yakıt pili sistemi geliştirilmesi ve 2010 yılında Sabit uygulamalar için doğrudan sodyum borhidrürlü yakıt pilinin geliştirilmesi projeleri başarı ile tamamlanmıştır.

 

Sodyum Borhidrürden Hidrojen Eldesi :

Sodyum borhidrür yüksek H2 içeriğinden dolayı hidrojen depolama ortamı  olarak kullanılabiliyor. Bu bileşiğin su ile tepkimesinden üretilen hidrojen, yakıt hücrelerinde kullanılır. Sodyum borhidrür ağırlıkça %10,6 hidrojen içerir ki bu oran bir çok bileşikte olduğundan daha yüksektir. 

– Tepkime şu şekilde özetlenebilir :

NaBH4 + 2H2O -> 4H2 + NaBO2 + ISI 

Oda sıcaklığında H2 eldesi çok yavaş elde edilir. Tepkimenin hızlı gerçekleşmesi için farklı katalizörler kullanılıyor ve yenileri de deneniyor. sodyum borhidrürden hidrojen üretmenin çeşitli avantajları vardır : 

• Az miktarda hidrojen üretimi için diğer yöntemlerden daha basit ve ucuz bir yöntem
• Tepkime kolay kontrol edilebilir
• Tepkime oda sıcaklığı ve basıncında oluşur
• Tepkime ekzotermik olduğundan hidrojenin serbest hale geçmesi için ek bir enerjiye gereksinim yoktur
• Tepkime ürünleri çevreye zararsızdır

Sodyum Borhidrür Yakıt Pilli Araç :

– 2009 yılında Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü ( BOREN ) desteğiyle başlayan sodyum borhidrürlü yakıt pilli araç projesi kapsamında araç üzerine borhidrürden hidrojen üreten bir entegre sistem geliştirildi ve araçtaki yakıt pili beslenerek aracı sürmek için gerekli enerji elde edildi. Bu proje kapsamında araca uygun yakıt depolama, gaz yıkama, hidrojen üretim reaktörünün tasarımı ve üretim katalizörlerinin sentezi yapıldı. Başlangıç anından itibaren 3 dk içinde sistem tam kapasitede gaz üretimine başlar.

Üretilen gaz, proje kapsamında özel olarak tasarlanan 5 kw’ lık yakıt pilini sürekli olarak çalıştırabiliyor. Tamamen yerli yapım olan araçta yine proje için özel olarak tasarlanıp yapılan yerli 20 hp lik elektrik motoru vardır. Maksimum hızı 80 km/h olan aracın menzili 150 km. dir. Araç 1 kg. borhidrür ile 50 km yol gidebiliyor.

Enerji Tasarrufunda Bor Kullanımı :

Bor enerji kaynağı olarak kullanıldığı gibi enerji tasarrufu amacıyla da farklı sektörlerde kullanılıyor. Örneğin borsuz çimentonun pişme sıcaklığı 1450 °C iken borlu çimento 1350 °C de pişiyor. Bu durum yaklaşık %10 luk bir enerji tasarrufu sağlar. Bor ayrıca demir-çelik, seramik, cam sektörlerinde de çeşitli süreçlerde kullanılarak enerji tasarrufu sağlanıyor.

– Borun doğrudan yakıt veya enerji kaynağı olarak kullanımında çeşitli tekniklerden faydalanılıyor ve yenileri keşfediliyor. Ancak bu tekniklerin daha yaygın kullanılabilmesi için maliyetlerinin bugün olduğundan daha düşük seviyelere inmesi gerekiyor.

 

 

 

 

 

 

Burada yayınlanan içerikler web kullanıcıları için tamamen bilgi amaçlı hazırlanmış olup bağlayıcı resmi belge niteliği taşımamaktadır.

 

 

Kaynak : Bilim ve Teknoloji Sayı 548 , Sayfa 33