Kısaca

Edith Cowan Üniversitesi araştırmacıları, manyetit minerali ile sıcak suyun yüksek basınç altında 60 gün boyunca tepkimeye girmesiyle laboratuvarda doğal hidrojen gazı elde etti.

Avustralya'daki Edith Cowan Üniversitesi bünyesinde yürütülen yeni bir bilimsel çalışma, yer altındaki demir cevheri yataklarında doğal olarak temiz hidrojen üretilebileceğini ortaya koydu. International Journal of Hydrogen Energy dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, Batı Avustralya'nın geniş demir cevheri katmanlarında bulunan manyetit minerali, sıcak su ile temas ettiğinde doğal kimyasal tepkimeler yoluyla hidrojen gazı açığa çıkarıyor. Günümüzde küresel hidrojen üretiminin büyük bölümü fosil yakıtlar kullanılarak gerçekleştirilirken, yer kabuğunun altındaki doğal hidrojen kaynaklarına ulaşılması fosil yakıt bağımlılığını azaltacak temiz bir alternatif olarak değerlendiriliyor.

Araştırmacılar doğrudan sahada sondaj yapmak yerine yer altındaki doğal jeolojik koşulları laboratuvar ortamında canlandırdı. Deney kapsamında manyetit minerali ile su, yüksek basınç altında ve 200 santigrat derece sıcaklıkta tam 60 gün boyunca tepkimeye sokuldu. Süreç sonunda hidrojen gazı üretiminin başarıyla gerçekleştiği tespit edilirken, toz halindeki manyetitin blok halindeki mineral plakalarına oranla gram başına yaklaşık beş kat daha fazla hidrojen ürettiği ölçüldü. Bu ölçüm, yer altında çatlaklı, gözenekli ve yüzey alanı geniş kayaç yapılarının doğal gaz oluşumu açısından en elverişli jeolojik hedefler olduğunu gösterdi.

Çalışmada görev alan enerji mühendisi Stefan Iglauer, hidrojen üretim miktarının yalnızca mevcut manyetit kütlesine bağlı kalmadığını, suyun gözenekler ve geçirgen yollar üzerinden taze mineral yüzeylerine ne kadar kolay erişebildiğiyle doğrudan ilişkili olduğunu vurguladı. Laboratuvardaki tepkime sırasında hidrojen açığa çıkarken geride kalan manyetitin önemli bir bölümünün hematit mineraline dönüştüğü görüldü. Araştırma ekibi, bu hematit katmanının büyük ölçekli jeolojik sistemlerde koruyucu bir tabaka oluşturarak suyun kalan manyetit cevheriyle temasını sınırlandırabileceğini belirledi. Saha plakaları üzerindeki yüzey aşınmalarının ise yer altı gaz depolama projelerinde kaya bütünlüğü hesaplarını doğrudan etkileyeceği kayıtlara geçti.

Kimya mühendisi Alireza Keshavarz, Batı Avustralya'daki potansiyelin ülkenin nesiller boyu enerji ihtiyacını karşılayabilecek ve temiz enerji ihracatını destekleyebilecek seviyede olduğunu belirtti. Araştırmacılardan enerji mühendisi Kaveh Moghanirahimi ise doğal olarak oluşan bu gaz kaynağının geniş ölçekte çıkarılabilmesi halinde bölgesel kriz dönemlerinde enerji bağımsızlığını güçlendirebileceğine işaret etti. Çalışma hidrojen oluşumunun kimyasal ve jeolojik dinamiklerini ortaya koysa da derin demir cevheri yataklarındaki gazın tespit edilmesi, güvenle çıkarılması ve yüzeye taşınması aşamalarında aşılması gereken mühendislik engelleri bulunuyor.

Neden önemli?Günümüzde hidrojenin büyük kısmı fosil yakıtlarla üretilirken, yer altındaki doğal rezervlerin mekanizmasını anlamak karbon salımı olmayan temiz enerji üretimi için yeni yollar açabilir.

Şu ana kadar bildiklerimiz

  • Edith Cowan Üniversitesi ekibi, 200 santigrat derece sıcaklık ve yüksek basınç altında 60 gün süren laboratuvar testleriyle manyetit mineralinden hidrojen gazı üretti.
  • Toz halindeki manyetit mineralinin, blok halindeki cevher plakalarına kıyasla gram başına yaklaşık beş kat daha fazla hidrojen açığa çıkardığı saptandı.
  • Tepkime sürecinde manyetitin hematit mineraline dönüşerek suyun cevhere erişimini kısıtlayan bir katman oluşturabildiği ve kaya bütünlüğünü etkilediği belirlendi.

Cevabı beklenen sorular

  • Derin yer altı demir cevheri yataklarında doğal olarak biriken hidrojen gazı ticari ölçekte nasıl tespit edilip çıkarılacak?
  • Hematit mineraline dönüşümün doğal kayaç yapılarındaki hidrojen üretimini uzun vadede ne ölçüde sınırlayacağı sahada nasıl doğrulanacak?