Daha önce kayısı çekirdeği kabuğundan üretilen biyoplastik, diş protez temizleme ve parlatma ürünleri ile aktif karbon üzerine yapılan çalışmaların ardından, bilim insanları süper kapasitörler (yüksek güçte elektriği hızla depolayabilen elektrokimyasal cihazlar) üzerinde de yenilikçi araştırmalar gerçekleştirdi. Önceki projelerinde kayısı çekirdeği kabuğundan elde edilen aktif karbon ile süper kapasitör geliştiren araştırmacılar, kükürtlü kayısı çekirdeği kabuğunun, süper kapasitörlerin depolama gücünü önemli ölçüde artırdığını keşfetti.
Süper kapasitörler, kükürtsüz kayısı çekirdeğinden üretilenlere kıyasla %30 daha fazla enerji depolama kapasitesine sahip. Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ahmet Gültek, AA muhabirine yaptığı açıklamada, kükürtlü aktif karbonun süper kapasitörlerin depolama kapasitesini artırdığını vurguladı. Gültek, süper kapasitörlerin lityum iyon pillere göre birim hacim başına 10 ila 100 kat daha fazla elektrik enerjisi depolayabildiğini belirterek, bu ürünlerin elektrikli araçların ilk hareketinde yüksek güç gereksinimini karşıladığını ifade etti.
Elektrikli Araçlar İçin Süper Kapasitör Üretiminin Önemi
Gültek, elektrikli araçlar için süper kapasitör üretiminin kritik bir öneme sahip olduğunu belirtti ve şöyle devam etti:
- “Otomobilin ilk hareketini sağlamak yüksek güç gerektiriyor. Bu, süper kapasitör olarak bilinen anlık çok yüksek güç üretebilen elemanlar tarafından mümkün kılınıyor.”
- “Dünyada lityum rezervleri azalırken, insanlar pil üretiminde alternatif yöntemlere yöneliyor. Örneğin, lityum-kükürt pilleri üzerine yoğunlaşan araştırmalar giderek artıyor. Biz de ‘Kükürt içeren aktif karbon ile süper kapasitör üretilebilir mi ve kapasitans değeri nasıl olur?’ sorusunu sormaya başladık.”
Depolama Kapasitesinin %30 Artışı
Gültek, aktif karbonların süper kapasitörlerde yaygın olarak kullanıldığını hatırlatarak şöyle devam etti:
- “Kükürtlü aktif karbonun enerji depolama kapasitesini, kükürtlenmemiş aktif karbon ile karşılaştırmak amacıyla bir çalışma yaptık. Bir firmanın ürettiği kükürtlü ve kükürtsüz aktif karbonun çeşitli kimyasallarla aktivasyonunu artırdık.”
- “Kimyasal modifikasyon işlemleri sonucunda, kükürtlü kayısı çekirdeği kabuğunun depolama kapasitesinin %30 daha fazla olduğunu keşfettik. Bu, yaklaşık 100 farat/grama karşılık geliyor ve elektrikli araçların ilk hareketini sağlamakta son derece etkili.”
Gültek, süper kapasitörlerin kapasite değerlerini artırabilmek için genellikle grafen ve karbon nanotüpler gibi pahalı malzemelerin kullanıldığını belirtti.
Maliyet Avantajı
Aktif karbon kullanarak pilleri daha maliyet etkin bir şekilde ürettiklerini dile getiren Gültek, şu ifadeleri kullandı:
- “Bir pilin maliyetini belki de 10 kat daha ucuza elde edebilirsiniz. Ayrıca, enerji depolama kapasitesi de 10 kat daha fazla olabiliyor.”
- “Süper kapasitörler, aktif karbonun kullanımıyla ortaya çıktı. Süper kapasitörlerin değerini artırmak için ortama heteroatom dediğimiz, karbondan farklı atomların katılması gerekiyor; bunlardan biri de kükürt.”
- “Kayısı kükürtlenirken, çekirdeğinde de kükürt oluşuyor. Kükürtlenmiş kayısı çekirdeği kabuğundan elde edilen aktif karbonun enerji depolama kapasitesi, kükürtsüz olanlara göre yaklaşık %30 daha fazla.”
Gültek, bu çalışmayı aktif karbon üreten bir firma ve İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi desteğiyle, Fen Edebiyat Fakültesi Kimya ve Fizik Bölümü Laboratuvarlarında, Prof. Dr. Turgay Seçkin, Prof. Dr. Serdar Altın, yüksek lisans öğrencileri Mihrihan Güler ve Ebru Doğan ile birlikte yürüttüklerini sözlerine ekledi. Yüksek lisans öğrencisi Mihrihan Güler ise aktif karbon üzerinde yapılan kimyasal çalışmaların olumlu sonuçlar verdiğini belirterek, “Bir buçuk yıldır projemiz devam ediyor. Geliştirmeye açık bir proje. Yaptığımız çalışmalar olumlu sonuç verdi, şimdi yeni maddelerle çalışmalarımıza devam ediyoruz.” dedi.
KAYNAK: AA
