Deniz Suyundan Hidrojen Üretimi: Düşük Maliyetli Kataliz Enerji Tüketimini Azaltıp Korozyona Dirençli

Katalizör bileşenleri; bol ve ucuz bir malzeme olan nikel, mütevazı derecede bulunan seriyum ve son derece yaygın ve düşük maliyetli bir bileşen olan fosfatı içerir. Hepsi doğada bolca bulunur ve elde edilmesi nispeten ucuzdur. Kaynak: Chemical Communications (2026). DOI: 10.1039/D6CC02785G.

Çeşitli ileri karakterizasyon teknikleri kullanan araştırmacılar, daha az enerji gerektiren, korozyona dirençli ve daha ekonomik hidrojen üretimini destekleyebilecek bir süreç kullanarak deniz suyundan hidrojen üretme potansiyeli taşıyan yenilikçi bir yöntem geliştirdiklerini belirtiyor.

Chemical Communications dergisinde yayımlanan çalışma, hidrojen üretimi için yeni bir katalizörün kullanımını anlatıyor. Katalizör üç bileşenden oluşuyor: nikel hidroksit, seriyum oksit ve fosfat. Katalizör bileşenleri doğada bolca bulunur ve elde edilmesi nispeten ucuzdur.

Temiz hidrojen yakıtı üretmenin en umut verici yollarından biri su elektrolizidir; bu süreç suda elektrik geçirerek onu hidrojen ve oksijene ayırır. Günümüzde bu süreç genellikle pahalı olan ve dünyanın birçok bölgesinde kıt olan safin, arıtılmış su kullanılarak gerçekleştiriliyor. Deniz suyu bolca ve kolayca bulunabildiğinden, bilim insanları uzun süredir onu hidrojen üretimi için doğrudan kullanmayı arzuluyor.

Bununla birlikte, deniz suyu büyük miktarlarda klorür iyonu (çözünmüş tuz) içerir. Bu iyonlar iki büyük zorluk yaratır: tepkimeyi yönlendiren metal katalizörleri korozyona uğratır ve bozarlar; ayrıca istenen oksijen açığa çıkarma tepkimesiyle yarışırlar.

“Oksijeni temiz biçimde üretmek yerine, tepkime toksik klor ve ilgili yan ürünler üretebilir,” dedi Sharjah Üniversitesi kimya yardımcı profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Tanveer Ul Haq. “Yani asıl zorluk sadece ‘Deniz suyunu ayırabilir miyiz?’ değil; ‘Tuz katalizörü harap etmeden veya tepkimeyi ele geçirmeden, bunu seçici ve dayanıklı biçimde yapabilir miyiz?’ sorusudur.”

Yazarlar, katalitik sistemlerinin 80 saat boyunca kararlı bir şekilde çalıştığını kanıtladıklarını, bunun da ticari ölçekli bir tesiste nihai olarak gerekli olacağının altında kaldığını açıkça belirtiyor. Kaynak: Chemical Communications (2026). DOI: 10.1039/D6CC02785G.

Uygun fiyatlı hidrojen için yeni bir adım

Çalışmaya göre, yeni katalitik sistem daha az enerjiyle çalışır, istenen tepkimeye karşı daha seçicidir ve hem seriyum oksit hem de fosfat içermeyen sürümlerden çok daha az korozyona uğrar.

Yazarlar dayanıklılığı da kendi yöntemlerine bağlayarak, bu yöntemin gerçek çalışma koşullarında önceki modellere göre daha uzun süre etkili olduğunu savunuyor.

“Bir zorlama testinde, simüle edilmiş deniz suyunda yaklaşık 80 saat boyunca kesintisiz olarak yüksek çıkışta çalıştı ve çökmeden ya da performans kaybetmeden çalıştı; bu, yalnızca laboratuvar ortamında bir kez görülen bir sonuçtan ziyade pratik dayanıklılığın iyi bir işareti,” dedi Ul Haq.

Ayrıca, malzemenin küçük, sıkı paketlenmiş piramit biçiminde nano yapılar oluşturduğunu belirterek kataliğin, sıradan nikel hidrokside göre önemli ölçüde daha büyük bir aktif yüzey alanı sağladığını, yani tepkimenin gerçekleşebileceği daha fazla bölge sunduğunu ifade etti.

Yazarlar, dünyadaki suların yaklaşık %97’sini oluşturan deniz suyunda doğrudan verimli ve dayanıklı bir şekilde çalışan bir katalik gösteriyor.

“Bu tür araştırmalar, ‘yeşil hidrojen teorik olarak harika’ ile ‘yeşil hidrojen aslında her yerde, ucuz ve ölçeklenebilir şekilde inşa edebileceğimiz bir şey’ arasında duran pratik darboğazlardan birini aşmaya yardımcı oluyor.” Ul Haq, “Hâlâ tamamlanmış ticari bir ürün değil, ancak bu yönde sağlam ve iyi belgelenmiş bir adım.” dedi.

Yazarlara göre bir diğer avantaj da yöntemin çalışmak için fosil yakıtlara dayanmaması. Yöntemi, hidrojeni yenilenebilir elektrik kullanarak hem uygun fiyatlı hem de ölçeklenebilir bir şekilde üreterek tüm süreci “yeşil” hale getirmeye yönelik bir çaba olarak tanımlıyor.

Bugün hidrojen, doğrudan elektrikleştirilmesi zor olan çelik üretimi, deniz taşımacılığı ve ağır kamyon taşımacılığı gibi sektörlerin karbonsuzlaşmasında ana bileşenlerden biri olarak görülüyor. Ancak hidrojenin büyük çoğunluğu şu anda fosil yakıta dayalı süreçlerle ya da nispeten kıt ve kolayca erişilebilir olmayan temiz suya bağımlı süreçlerle üretiliyor.

Büyük hidrojen potansiyeli

Yenilenebilir enerji sektörleri için sağlanabilecek faydalar sorulduğunda Ul Haq, yöntemlerinin en doğrudan getirilerinden birinin maliyet etkinliği ve sadakati olduğunu belirtti.

“Bu tür katalizörler, arıtılmış ya da hafif arıtılmış deniz suyuyla, arındırılmış su yerine güvenilir şekilde çalışabildiğinde, yeşil hidrojen üretiminde büyük bir maliyet ve altyapı yükünü ortadan kaldırır; elektrolizörü beslemek için pahalı bir tuzdan arındırma ya da su arıtımına gerek kalmaz” diye ekledi Ul Haq. “Bu, özellikle kıyıdaki endüstriyel tesisler, ada ülkeleri ya da denize yakın ancak taze suyu az olan herhangi bir bölge için oldukça değerli.”

Yazarların katalizörü, hidrojen üretim sektörünün ucuz ve yerde bol bulunan metal katalizörlere yönelik kararlı çabasına katıldığı için özellikle önem taşıyor. Günümüzde, su ayrıştırma alanında en iyi performansı gösteren birçok katalizör, platın ya da iridyum gibi nadir ve pahalı metallere dayanıyor.

Yazarlar, bol ve ucuz bir malzeme olan nikeli; mütevazı düzeyde bulunan seriyum; son derece yaygın ve ucuz bir bileşen olan fosfatı kullanıyor. Ul Haq, bu birleşimi, sektörün şu anda kullandığı diğer birçok alternatife göre “endüstriyel ölçekte üretimi çok daha gerçekçi” olarak tanımladı.

Yazarlara göre bir diğer avantaj da, teknolojilerinin tuzlu ortamlarda aşınmaya karşı önemli ölçüde daha dirençli olması; mevcut katalizörlerin çoğu ise gerçek deniz suyuyla hızlı şekilde bozuluyor ve bu da onları ticari açıdan sürdürülemez kılıyor.

Bu avantajlara rağmen yazarlar, katalitik sistemlerinin 80 saatlik stabil bir çalışma gösterdiğini, ancak bunun ticari ölçekli bir tesisten nihayetinde bekleneceğin altında kaldığını açıkça belirtiyor.

“Yine de, korozyona dayanıklılık stratejisinin yalnızca teoriye değil, gerçekçi ve tuzlu koşullar altında da tutarlı olduğunu gösteren anlamlı bir erken sinyal,” diye tamamladı Ul Haq.

Saadiyah Liakhat Ali ve ark., Chloride’e dayanıklı deniz suyu elektrolizi için elektronik modülasyonun oksiyon kimyasıyla birleştirilmesi, Chemical Communications (2026). DOI: 10.1039/d6cc02785g

Dergi bilgileri:
Chemical Communications

Bu hikayenin ardındaki kişiler:

Lisans: Yaşam Bilimleri & Ekoloji. Petrol, gaz ve yenilenebilir enerji sektörlerinde ilaç haberleri deneyimine sahip mikrobiyoloji laboratuarı geçmişi.

Tam profil →

Matematiksel biyoloji lisansı, yaratıcı yazma yüksek lisansı. Bilim ve dil üzerine benzersiz bakış açılarına sahip, geniş bir yolculuk geçmişi.

Tam profil →

Atıf

:
Deniz suyundan hidrojen üretimi: Düşük maliyetli katalizör enerji kullanımını azaltabilir ve korozyona dayanabilir (2026, 26 Ekim)
26 Ekim 2026 tarihinde
retrieved 26 October 2026
from https://phys.org/news/2026-10-hydrogen-production-seawater-catalyst-energy.html

Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan adil kullanım dışında, hiçbir kısmı yazılı izin olmadan çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır.