Bursa Teknik Üniversitesi h-BN katmanıyla membran ömrünü uzatmayı hedefliyor
BTÜ'den atomik ölçekli bariyerle daha dayanıklı hidrojen sistemleri:
Bursa Teknik Üniversitesi (BTÜ) mühendisleri, hidrojen üretimi ve yakıt pilleri uygulamalarında kritik rol oynayan membranların ömrünü ve güvenliğini artırmayı amaçlayan bir proje ile destek aldı. Projenin yürütücülüğünü yapan Dr. Öğretim Üyesi Enes Muhammet Can liderliğindeki Electrochemical Materials and Conversion (EMC-Lab) ekibi, "Polimer Elektrolit Yakıt Pilleri ve Polimer Elektrolit Su Elektrolizörleri İçin Atomik İncelikte h-BN Katman ile Yeni Nesil Yüksek Gaz Bariyerli Dayanıklı Polimer Elektrolit Membran Mimarilerinin Geliştirilmesi" başlıklı projenin kabul edildiğini duyurdu.
Membranların önemi ve karşılaşılan zorluklar:
Proje ekibi membranların hidrojen teknolojilerindeki iki temel işlevine dikkat çekiyor: gazların birbirine karışmasını önlemek ve gerekli iyon geçirgenliğini sağlamak. Proje yürütücüsü Enes Muhammet Can, zamanla membranlarda oluşan yıpranmanın performans düşüşüne ve sistem ömrünün kısalmasına yol açtığını; özellikle su elektrolizörlerinde hidrojenin oksijen hattına sızmasının hem enerji kaybına hem de güvenlik risklerine neden olduğunu vurguladı.
Çözüm: h-BN ile daha ince ama etkili bariyerler:
BTÜ ekibi, bu soruna yanıt olarak hekzagonal bor nitrür (h-BN) tabakasını kullanmayı planlıyor. Araştırmacılar, atomik ölçekte çok ince olan h-BN katmanının membran yüzeyine eklenmesiyle gaz geçişlerinin azaltılmasını ve buna karşın iyon iletiminin mümkün olduğunca korunmasını hedefliyor. Günümüzde güvenliği sağlamak için membran kalınlığının artırılmasının verim kaybına yol açtığına dikkat çekiliyor; h-BN çözümü, membranı kalınlaştırmadan gaz bariyeri sağlamayı amaçlıyor.
Bu yaklaşımın beklenen faydaları arasında daha düşük gaz kaçışı, azalan enerji kayıpları, artan operasyonel güvenlik ve membranın daha yavaş yıpranması sayılıyor. Böylece sistemlerin bakım ve yenileme sıklığı düşecek, işletme maliyetleri gerileyecek.
Ulusal enerji altyapısına katkı ve beklentiler:
Projede BTÜ Polimer Malzeme Mühendisliği Bölümü'nden Doç. Dr. Yasin Altın da araştırmacı olarak görev alıyor. Projenin başarılı olması durumunda, dayanıklı ve güvenli membran teknolojileri sayesinde hidrojen sistemlerinin maliyet etkinliği ve güvenilirliğinin artması; bunun da Türkiye’nin temiz enerji altyapısına yerli katkı sağlaması bekleniyor. Rektör Prof. Dr. Naci Çağlar ise çalışmanın 12. Kalkınma Planı hedefleriyle uyumlu olduğunu ve dışa bağımlılığın azaltılmasına katkı sunacağını ifade etti.
BTÜ'nün hedefi, geliştirilecek yeni membran mimarileri sayesinde yeşil hidrojen üretiminde ve yakıt hücresi uygulamalarında hem güvenliği yükseltmek hem de sistemlerin hizmet ömrünü uzatarak sürdürülebilir enerji dönüşümüne somut katkı sağlamaktır.
BTÜ’DE YÜRÜTÜLEN PROJEYLE, HİDROJEN ÜRETİMİNDE VE YAKIT PİLLERİNDE KULLANILAN MEMBRANLARIN DAHA DAYANIKLI HALE GETİRİLMESİ HEDEFLENİYOR. GELİŞTİRİLECEK YENİ TEKNOLOJİ SAYESİNDE SİSTEMLERİN KULLANIM ÖMRÜNÜN UZATILMASI, ENERJİ KAYIPLARININ AZALTILMASI VE GÜVENLİĞİN ARTIRILMASI AMAÇLANIYOR.