Evonik ve Siemens, ortak araştırma projeleri Rheticus II'yi bugün başlattı. Proje, yenilenebilir kaynaklardan ve bakterilerden elde edilmiş elektrikle karbondioksit (CO2) ve su kullanarak özel kimyasallar üretecek verimli ve güçlü bir test tesisi geliştirmeyi hedefliyor. İki şirket Rheticus I projesinde de biyo-reaktör ve elektrolizörlerle yapay fotosentez için teknik açıdan elverişli bir temel oluşturmak üzere iki yıl süreyle iş birliği yapmıştı. Evonik ve Siemens şimdi de daha önce ayrı tutulan bu iki tesisi Evonik'in Marl'daki (Almanya) sahasında bir test tesisinde bir araya getiriyor. Rheticus II 2021 yılına kadar devam edecek ve Almanya Federal Cumhuriyeti Eğitim ve Araştırma Bakanlığından yaklaşık 3,5 milyon euro destek alacak.

Almanya'nın enerji geçişini başarıyla tamamlamasına katkı sağlayacak

Evonik'te Rheticus projesinin sorumlusu Thomas Haas konu ile ilgili değerlendirmesinde, "Rheticus'ta kullandığımız yenilikçi teknoloji, Almanya'nın enerji geçişini başarıyla tamamlamasına katkıda bulunma potansiyeline sahip. Gelecekte bu platform CO2'nin olduğu her yere, örneğin enerji santrallerine ya da biyogaz tesislerine kurulabilir. Yapay fotosentez sayesinde, mevcut CO2'yi hammadde olarak kullanıp yüksek değerli kimyasallar üretebiliyoruz." dedi.

Siemens'ten projeye ilk CO2 elektrolizörü

Siemens de Rheticus projesine dünyanın ilk CO2 elektrolizörü ile katkıda bulunduğu belirtildi. Siemens'te Power2X araştırmasının yetkilisi Karl-Josef Kuhn, enerji geçişinde ortaya çıkan çeşitli sorulara yanıt verebilecek, esnek bir sistem geliştirdiklerini belirterek, "Yenilenebilir enerjiyi özel kimyasallar ya da yakıt gibi kullanılabilir maddelere dönüştürerek bu enerjiyi depolamayı mümkün hale getiriyoruz. Aynı zamanda şebekenin kararlılığına da katkıda bulunuyoruz çünkü üretim öylesine esnek hale geliyor ki enerji arzındaki dalgalanmalara karşılık verebiliyoruz." ifadelerini kullandı.

Rheticus teknoloji platformu hammadde olarak CO2 kullanıyor

Yapılan bilgilendirmede; test tesisinin 2020 yılı başlarında faaliyete geçmesi planlanıyor. Bu tesiste elektrolizörler ve bir biyo-reaktör bulunuyor. İlk adımda, elektrik kullanılarak karbondioksit ve su elektrolizörlerde karbonmonoksit (CO) ve hidrojene dönüştürülüyor. Daha sonra özel mikroorganizmalar, bu şekilde sentezlenmiş gazlardaki CO'yu kimyasallara dönüştürüyor. Siemens ve Evonik, bu yapay fotosentez sürecine kendi yetkinlik alanları çerçevesinde (elektroliz ve biyo-teknoloji) katkıda bulunuyor. Yapay fotosentez, kimyasal ve biyolojik adımların bir araya getirilmesiyle, enerji kullanılarak CO2 ve sudan kimyasallar üretilmesini sağlıyor. Bitkiler de doğal fotosentezi benzer bir şekilde kullanıyor: Klorofil, enzimler ve güneş ışığı sayesinde, enerji açısından çok zengin, yaşamsal bir besin olan glikoz sentezleniyor. Ayrıca Rheticus teknoloji platformu hammadde olarak CO2 kullandığı için atmosferdeki karbondioksit seviyesinin azaltılmasına da katkıda bulunuyor. Örneğin bir ton bütanol üretilmesi için üç ton karbondioksite ihtiyaç duyuluyor.

Siemens'ten tam otomatik CO2 elektrolizörü

Sentez modülü Evonik'te 2019 ilkbaharında hizmete girdiği kaydedildi. Bu modülün merkezinde, 2000 litre kapasiteli, 8 metre yüksekliğinde, paslanmaz çelikten bir biyo-reaktör yer alıyor. Reaktörün içinde mikroorganizmalar durmaksızın işlem yapıyor. Bu mikroorganizmaların ana besin kaynağı ise hidrojen ve karbonmonoksit. Siemens 2019 yazında tam otomatik bir CO2 elektrolizörü geliştirdi ve bu cihaz bir konteynerin içine entegre edildi. Dünyada ilk olduğu belirtilen CO2 elektrolizöründe 10 hücre bulunuyor ve elektrotların toplam yüzey alanı 3000 cm2'ye ulaşıyor. Elektrolizör ve biyo-reaktör önümüzdeki aylarda bir araya getirilecek. Ayrıca biyo-reaktörde oluşan sıvının işlenerek saf kimyasallara dönüştürülmesine yönelik bir başka ünite de inşa halinde bulunuyor.

Test tesisinde bakteriler araştırma amacıyla bütanol ve hekzanol üretecek. Bu maddeler, özel plastikler ve gıda takviyeleri gibi ürünlerin imalatının ilk aşamalarında kullanılıyor. Fakat bakteri varyantlarına ve koşullara bağlı olarak başka özel kimyasallar da elde edilebiliyor.

Rheticus II'nin başarıyla tamamlanmasıyla Evonik ve Siemens, CO2'den kimyasallar ve yapay yakıtlar gibi faydalı ve enerji açısından zengin maddelerin esnek ve modüler bir süreçle üretilebilmesini sağlayan benzersiz bir teknoloji platformuna sahip olacaklar.

İHA