Yeni cihaz CO2'yi batarya boyunca pompalayarak yakalıyor

Delaware Üniversitesi'nde James Buchen liderliğindeki bir ekip, sıradan havadan karbondioksiti çekip batarya benzeri bir hücre yığını boyunca taşıyan elektrokimyasal bir cihaz gösterdi. Araştırmacılara göre yöntem, bugün doğrudan hava yakalamaya hâkim olan tersinir filtre sistemlerinden daha az enerji, dolayısıyla daha düşük maliyet gerektirebilir. Çalışma Nature Energy'de yayımlandı (DOI: 10.1038/s41560-026-02129-z).

Hücre CO2'yi nasıl yakalıyor

Doğrudan hava yakalama tesislerinin çoğu havayı CO2'yi emen granüllerden ya da bir sıvıdan geçirir, sonra bu malzemeyi ısıtarak gazı ayrı bir akışta serbest bırakır. Delaware'deki cihaz ise kimyayı hücrenin içinde yürütür. Katotta oluşan hidroksit CO2 ile tepkimeye girip onu karbonata ya da bikarbonata dönüştürür; bu madde ayırıcı zardan geçerek anoda ulaşır. Orada düşük pH tepkimeyi geri çevirir ve karbonat yeniden CO2 gazına dönüşür.

İşin anahtarı, iki elektrotun da nikel hidroksitten yapılması: eski nikel-metal hidrür AA ve AAA pillerinin katodunda kullanılan malzemenin aynısı. Cihaz bir aygıta güç vermek için yük depolamak yerine kimyasal bir tahterevalli gibi çalışır: gerilimi bir yönde uygulayın, katot anoda giden hidroksit üretir; gerilimi ters çevirin, eski anot yeni katot olur ve aynı kimya ters yönde işler. Cihaz bu sırada sürekli CO2 yakalayıp hücre boyunca taşır.

Tezgahta dokuz hücre

Araştırmacılar, her biri yaklaşık yarım A4 kâğıdı büyüklüğünde dokuz hücreden oluşan laboratuvar ölçeğinde bir yığın denedi. Bir fan, yakıt hücrelerinden alınan parçalarla, her hücreyi sıkıştıran plakalardaki kıvrımlı kanallardan hava üflüyordu. Küçük düzenek, yakalanan her ton CO2 için yaklaşık 0,8 megavatsaat elektrik harcadı. Atmosferik havadan karbon yakalayan mevcut tesisler ise ton başına 1,5 ile 3 megavatsaat arasında tüketiyor.

Maliyet öngörüleri

Ekipteki birkaç kişi bu teknoloji üzerine kurulu RepAir Carbon adlı girişimde çalışıyor ve makalenin bir bölümü teknolojinin ölçekteki mali fizibilitesine ayrılmış. Yazarlar, ilk küçük pilot tesisin yakalanan ton CO2 başına yaklaşık 566 dolara mal olacağını tahmin ediyor. Lityum-iyon pil sektörünün öğrenme oranını ve büyük tesisler için standart maliyet ölçeklemesini kullanarak, pilotun bin katı kapasiteli bir tesisin ton başına 92 dolara inebileceğini öngörüyorlar.

Bu, Climeworks gibi şirketlerin şimdiye kadar ulaştığından çok daha düşük; Climeworks 2030'a kadar ton başına 250-350 dolara inmeyi hedefliyor ve iyimser ölçekleme hedeflerine ulaşmanın ne kadar zor olduğunu gösterdi. Karbon yakalama dünyasında ton başına 100 dolar hedefine uzun süredir ulaşılmaya çalışılıyor, çünkü bu kadar düşük bir maliyet çok daha geniş bir kullanımı teşvik edebilir.