Karbon Yakalamada Nanoparçacık Katkılanmış MOF Kompozit Gömülü Karma Matris Membranların Uygulanması

Karbondioksit (CO2), hem doğal kaynaklardan hem de insan faaliyetlerinden atmosfere salınmaktadır. Türkiye’de insan faaliyetlerinden kaynaklanan en büyük CO2 emisyon kaynağı enerji sektörüdür ve 2020 yılında toplam CO2 emisyonlarının %85,4’ünü oluşturmuştur. Son 30 yılda CO2 emisyonları %173 artarak, toplam sera gazı emisyonlarının %86’sını meydana getirmiştir. Bu durum, ekonomik açıdan uygulanabilir CO2 yakalama teknolojilerine olan ihtiyacı göstermektedir. Karbon yakalama yöntemleri; ön yanma, yanma sonrası, oksijenli yanma ve doğrudan havadan yakalama olarak sınıflandırılmaktadır. Son yıllarda, özellikle baca gazından CO2'nin ayrılması, yakalanması ve depolanmasını içeren yanma sonrası yöntemleri daha fazla araştırılmıştır. En yaygın yöntemler, kriyojenik ayırma, seçici membranlar, elektrokimyasal ayırma, sıvı çözücülerle fiziksel/kimyasal absorpsiyon ve katılar üzerinde adsorpsiyondur. Bunlar arasında membran bazlı CO2 ayırma öne çıkmakta olup, yüksek CO2 seçiciliği ve geçirgenliği olan yeni membranlara ihtiyaç duyulmaktadır. MOF, yüksek gözeneklilikleri ve CO2 tutma kapasitesi ile bu ihtiyacı karşılayabilecek aday malzemelerdir. Nanoparçacık katkılı MOF'lerin geleneksel membranlara katkılandığı karışık matris membranlar geliştirilmesi, gaz karışımlarından CO2 seçiciliğini artıracaktır. Bu yaklaşım, ısıya ve suya dayanıklı, yüksek CO2 seçiciliğine sahip daha ekonomik membranların üretilmesini sağlayacaktır.