Kyushu Üniversitesi’nde geliştirilen yeni bir hidrojen yakıt hücresi, hidrojen enerjisinin maliyetini düşürerek daha erişilebilir hale gelmesinin önünü açabilir. Bu yeni teknoloji, geleneksel katı oksit yakıt hücrelerinde (SOFC) karşılaşılan en büyük sorunlardan biri olan yüksek çalışma sıcaklığına doğrudan bir çözüm sunuyor. Normalde 700-800°C aralığında çalışması gereken bu hücrelerin, yeni tasarım sayesinde 300°C gibi çok daha düşük bir sıcaklıkta verimli şekilde işleyebileceği ortaya kondu. Bu gelişme, hidrojen enerjisinin hem üretim hem de kullanım açısından daha ekonomik olmasını mümkün kılıyor.
Hidrojen enerjisi ucuzlayacak
Nature Materials dergisinde yayımlanan araştırmada, bu başarıyı sağlayan temel mühendislik yaklaşımı detaylı şekilde açıklanıyor. Ekip, protonların kristal yapı içinde daha hızlı ve serbest hareket edebilmesi için baryum stannat ve baryum titanat bileşiklerine yöneldi. Bu malzemeler, skandiyum elementiyle katkılandığında protonların çok düşük enerji bariyerleriyle taşınmasını sağlıyor. Skandiyum, oksijen atomlarıyla güçlü bağlar oluşturarak esnek ve geniş titreşimli bir yapı meydana getiriyor ve bu yapı da protonların daha rahat ilerlemesini sağlıyor.
Bu yeni yapının en önemli avantajlarından biri, düşük sıcaklıklarda bile yüksek proton iletkenliği sunması. Bu durum, yakıt hücrelerinin daha basit, daha küçük ve daha ucuz biçimde üretilebilmesine olanak tanıyor. Geleneksel sistemlerdeki yüksek sıcaklık ihtiyacı, hem pahalı malzemelere duyulan gereksinimi artırıyor hem de sistemin ömrünü kısaltan termal streslere neden oluyordu. Geliştirilen bu hücre tasarımı ise bu sorunları büyük ölçüde ortadan kaldırıyor. Her ne kadar 300°C hâlâ yüksek bir sıcaklık olarak kabul edilse de, mevcut teknolojilerle kıyaslandığında oldukça önemli bir düşüş anlamına geliyor. Bu sayede özellikle ev tipi ya da taşınabilir enerji sistemlerinde kullanım alanları açılabilirken, soğutma ve yalıtım gibi destek sistemlerinin de daha sade hale gelmesi mümkün oluyor.
https://futureflow.life/fransanin-11-milyar-avroluk-acik-deniz-ruzgar-plani-onaylandi/
Bu teknolojik atılım sadece laboratuvar düzeyinde kalmıyor; aksine hidrojenin enerji kaynağı olarak yaygın şekilde kullanılabilmesini engelleyen temel teknik engellerin çözümü açısından somut bir adım niteliği taşıyor. Araştırma ekibi, bu yapı üzerine yapılacak geliştirmelerle gelecekte daha da düşük sıcaklıkta çalışabilecek hücrelerin üretilebileceğini öngörüyor. Bu da uzun vadede hidrojen enerjisinin, elektrikli araçlardan sanayiye kadar geniş bir yelpazede rekabetçi bir alternatif haline gelmesini sağlayabilir.
