Penn State ve Virginia Commonwealth Üniversitesi araştırmacıları alüminyum atomlarını suya maruz bırakarak hidrojen üretmeyi başardı. Çalışmanın önemli bir sonucu da, hidrojenin üretimi alüminyumun elektronik özelliklerinden ziyade, geometrisi ile ilgili olduğunun gösterilmesi.

“Bir önceki araştırmamız, elektronik özelliklerinin bu alüminyum parçacıkların her şeyini belirlediğini ortaya koymuştu. Fakat bu çalışmamız suyu parçalamada atomların diziliminin etkili olduğu ortaya çıkardı. Bu yeni bilgi ile yeni geometriler deneyerek nanoboyuta sahip yepyeni katalizörler üretebiliriz. Bu da yepyeni bir araştırma alanına dönüşebilir. Farklı yapılarla, su gibi diğer moleküllerin de bağlarının ayrılması üzerine çalışmalar yapılabilir.” A. Welford Castleman Jr., Penn State Kimya ve Fizik bölümü profesörü.

Hidrojen elde etme mekanizması şöyle çalışıyor. Eğer yanyana iki alüminyum parçacığından biri Lewis asidi gibi, diğeri Lewis bazı davranırsa; su molekülü bu iki parçacığın arasına giriyor. Lewis asit tarafı sudaki oksijen atomuna bağlanıyor, Lewis bazik tarafı ise hidrojen atomunu koparıyor. Eğer bu olay bir başka iki parçacık arasında da gerçekleşirse, iki hidrojen atomu birleşip hidrojen gazı (H₂) oluşuyor. Lewis asit reaksiyonlarına örnek verecek olursak: H⁺ + NH₃: → NH₄⁺

_{Kırmızı ve iki beyaz – su molekülü, mavi kısım – Lewis asit kısım, turuncu kısım – Lewis baz kısım}

Araştırma grubu farklı farklı geometriye sahip alüminyum parçacıkları denemiş. 3 tane dizilimde, oda sıcaklığında da hidrojen üretilebilmiş. Hidrojeni oda sıcaklığında üretebilmek çok önemli, çünkü oda sıcaklığında hidrojen üreten diğer yöntemler ısı veya elektriğe ihtiyaç duyuyor.

Reaksiyonda alüminyuma bağlanan hidroksil (OH-) daha sonra çıkarılıyor ve böylece alüminyum parçacıkları tekrar tekrar kullanılabiliyor.

Grubun bir sonraki amacı metodu iyileştirmek.

Makale Science dergisinin 23 Ocak 2009 sayısında yayınlandı. Makaleye ulaşmak için tıklayınız. (Makalenin tamamını okumak için Science dergisine üye olmalısınız)

Hidrojen enerjisinde bir diğer önemli nokta, hidrojenin depolanması. Bu yöntemde hidrojenin depolanması ile bilgiye ulaşamadım. Bilkent dışında olduğum için de, makaleye ulaşamıyorum.

Kaynak: 1