Talaş Magnezyum Atığından Hidrojen Gazı Üretimi ve Hız Profillerinin İncelenmesi
Öz
Son yıllarda, yüksek potansiyele
sahip olan enerji taşıyıcısı hidrojenin (H2) yakıt olarak kullanımı
ve mevcut sistemler ile değiştirilmesine yönelik araştırmalar hız kazanmıştır.
H2’nin sıfır emisyonlu üretimi, güvenli depolanması, etkin dağıtımı
ve son kullanımda yüksek verimle enerjiye dönüştürülmesi, günlük hayatta
kullanımının yaygınlaştırılması için önem arz etmektedir. Hidrojenin
üretiminde, fosil temelli kaynaklar yerine sıfır emisyonlu alternatif tekniklerin
geliştirilmesi hedeflenmektedir. Özellikle düşük ağırlıklı metaller içerisinden
magnezyum (Mg)’un H2 üretiminde, bu hedefe ulaşmak amacıyla
kullanılabilecek hammaddeler arasında yer almaktadır. Mg ve Mg alaşımları başta otomotiv, uzay
mühendisliği, metalürji ve kimya sektörleri olmak üzere pillerde ve katodik
koruma gibi alanlarda kullanılırken, %50’lik kısmı atık olarak oluşmaktadır.
Ancak, bu atıkların sadece %33’lük kısmı atık yönetimi kapsamında
sınıflandırılarak tekrar kullanımı mümkün olmaktadır.
Bu araştırma makalesinde,
endüstriyel atık sınıfında yer alan talaş Mg’un H2 gazı üretiminde
değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Hidroliz reaksiyonu ile gerçekleşen H2
üretiminde, ortamda H+ iyonlarının geçişini hızlandıracak aktivatörün
kullanımı gerekli olup ve klorür tuzları,
metaller ve asitler bu amaç doğrultusunda tercih edilmektedirler. Farklı
konsantrasyonlardaki sirke çözeltilerinin (% 0.8-4 ağ. asetik asit, CH3COOH)
hidroliz ortamında aktivatör olarak kullanımı incelenmiştir. Atık Mg talaşından
hidrojen üretimi gerçekleştirilmiş ve H2 gazı üretim profilleri aydınlatılmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Uan J.Y., Yu S.H., Lin M.C., Chen L.F. and Lin H.I. “Evolution of hydrogen from magnesium alloy scraps in citric acid-added seawater without catalyst”, International Journal of Hydrogen Energy, 34: 6137-6142, (2009).
- [2] Jain I.P., Lal C. and Jain A. “Hydrogen storage in Mg: a most promising material”, International Journal of Hydrogen Energy, 35: 5133-5144, (2010). [3] Wang S., Sun L.X., Xu F., Jiao C.L., Zhang J., Zhou H.Y., Huang F.L. “Hydrolysis reaction of ball-milled Mg-metal chlorides composite for hydrogen generation for fuel cells”, International Journal of Hydrogen Energy, 37: 6771-6775, (2012).
- [4] Yu S.H., Uan J.Y. and Hsu T.L. “Effects of concentrations of NaCl and organic acid on generation of hydrogen from magnesium metal scrap”, International Journal of Hydrogen Energy, 37: 3033-3040, (2012).
- [5] Liu Y., Wang X., Dong Z., Liu H., Li S., Ge H., and Yan M. “Hydrogen generation from the hydrolysis of Mg powder ball-milled with AlCl3”, Energy, 53: 147-152, (2013).
- [6] Yavor Y., Goroshin S., Bergthorson J. M., and Frost, D. L. “Comparative reactivity of industrial metal powders with water for hydrogen production”, International Journal Of Hydrogen Energy, 40(2): 1026-1036, (2015).
- [7] Javaid A., Essadiqi E., Bell S., and Davis B. “Literature review on magnesium recycling” Magnesium Technology, 7-12, (2006)
- [8] Zou M.S., Guo X.Y., Huang H.T., Yang R.J. and Zhang P. “Preparation and characterization of hydro-reactive Mg-Al mechanical alloy materials for hydrogen production in seawater”, Journal of Power Sources, , 219: 60-64, (2012).
- [9] Zou M.S., Yang R.J., Guo X.Y., Huang H.T., He J.Y. and Zhang P. “The preparation of Mg-based hydro-reactive materials and their reactive properties in seawater”, International Journal of Hydrogen Energy, 36: 6478-6483, (2011).
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
1 Eylül 2018
Gönderilme Tarihi
12 Haziran 2017
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2018 Cilt: 21 Sayı: 3
Cited By
Investigation of the reaction mechanism of the hydrolysis of MgH2 in CoCl2 solutions under various kinetic conditions
Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis
https://doi.org/10.1007/s11144-020-01923-4