Çevreci Batarya
PROJENİN AMACI:
Bataryalar kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren elektrokimyasal sistemlerdir. Anot ve katot kısımları membranla ayrılmış bu sistemlerde, anotta yakıtın yükseltgenmesi ile elektrik enerjisi üretilirken, katotta indirgenme reaksiyonu gerçekleşmektedir. Hidrojen sülfür (H2S) içeriğinde bulunan S= iyonları nedeniyle yakıt olarak davranmakta ve anotta yükseltgenme reaksiyonu ile S= iyonları aşağıdaki reaksiyon ile S0’a dönüşürken elektrik üretimi sağlamaktadır:
S= → S0 + 2e=
Bu esnada yüzeyde oluşan MS (metal sülfür) bataryanın aktifliğini artırmaktadır. Böylece istenmeyen ve kirlilik yapıcı bir kimyasal madde hem atmosfere atılmayarak çevre kirliliği engellenmiş olmakta hem elektrik enerjisi üretilmekte ve hem de çalışırken aktifliği artan bir hücre geliştirilmiş olmaktadır.
GİRİŞ:
Kirletici Olarak Hidrojen Sülfür
Hidrojen sülfür, zararlı ancak pek çok enerji üretim süreçleri sonucunda ortaya çıkması kaçınılmaz olan bir gazdır. Dolayısıyla kömür, doğal gaz gibi fosil yakıtlarda kükürdün giderilmesi için pek çok süreci geliştirilerek, yanma esnasında hidrojen sülfür oluşması engellenmektedir. Bazı süreçler yanma öncesinde yakıtların temizlenmesini sağlarken, bazı süreçler ise yanma sonucunda oluşan baca gazında H2S’in atmosfere atılmadan tutulması için uygulanmaktadır.
Bununla beraber kirliliğin olduğu deniz dibi gibi oksijensiz ortamlarda da bol olarak bulunan SO4-2 anaerobik bakteriler yardımıyla H2S’e dönüştürülmektedir. Mesela Karadeniz’in suyunun %90’ı anaerobiktir ve suda bol miktarda çözünmüş H2S bulunmaktadır. Karadeniz’in kirletilmesi sonucu yaklaşık 423000 km2’lik bir alan hidrojen sülfür ihtiva etmektedir. Karadeniz dip sularında bulunan hidrojen sülfür 150 metre derinlikten itibaren başlar ve dibe doğru lineer olarak artar (Şekil.1). 1000 metre derinlikte 8 ml/litre deniz suyu, 2000 metrede 8.5 ml/litre deniz suyu ve tabana yakın kısımlarda 13.5 ml/litre deniz suyu oranlarıyla Karadeniz’in toplam 4857 milyar ton hidrojen sülfür ihtiva ettiği tahmin edilmektedir.
YÖNTEM
Deneysel Basamaklar
Projenin gerçekleştirilmesi süresince aşağıdaki deneysel basamaklar takip edilmiştir:
1. Çözeltilerin hazırlanması
2. Elektrokimyasal hücrenin hazırlanması
3. Elektrokimyasal testlerin yapılması
i. Çözelti pH’sının etkisinin incelenmesi
ii. Sodyum sülfür konsantrasyonunun etkisinin incelenmesi
iii. Çoklu tarama ile yüzeyin aktivitesinin incelenmesi
iv. Sıcaklığın etkisinin incelenmesi
4. Batarya hazırlanması
5. Batarya testleri
SONUÇLAR VE TARTIŞMA
Bu çalışma sonucunda elde edilen bulguları ve kazanımları iki başlık etrafında toplayabiliriz:
Bilimsel Bulgular
· Sülfür içeren çözeltilerden batarya sistemi kullanılarak elektrik enerjisi elde edilebileceği görülmüştür.
· Böylece çevreci bir batarya hazırlanmıştır.
· Elektrot yüzeyi kullandıkça aktivasyonu artmaktadır.
· Hazırlanan bataryanın ucuz olduğu görülmektedir.
Kişisel Kazanımlar
Melike Önde