Daha önce kayısı çekirdeği kabuğundan biyoplastik, diş protez temizleyicisi ve parlatıcısı ile aktif karbon üreten bilim insanları, süper kapasitörler (yüksek güçlü elektriği hızla depolayabilen elektrokimyasal cihaz) üzerinde çalışma yürüttü.

Önceki çalışmalarında kayısı çekirdeği kabuğundan üretilen aktif karbonla süper kapasitör yapan araştırmacılar, kükürtlü kayısı çekirdeği kabuğunun süper kapasitörün gücünü artırdığını tespit etti.

Süper kapasitör, kükürtsüz kayısı çekirdeğinden üretilene göre yüzde 30 daha fazla depolama özelliğine sahip.

Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ahmet Gültek, kükürtlü aktif karbonun, süper kapasitörün depolama kapasitesini arttırdığını söyledi.

Süper kapasitörlerin, lityum iyon pillere göre birim hacim başına 10 ila 100 kat daha fazla elektrik enerjisi depolayabildiğine dikkati çeken Gültek, ürünün elektrikli araçlarda yüksek güç gerektiren ilk hareket esnasında kullanıldığını ifade etti.

Elektrikli araçlar için süper kapasitör üretiminin oldukça önemli olduğunu anlatan Gültek, şöyle konuştu:

“Otomobilin ilk hareketini yapması yüksek güç gerektiriyor. Bu da ancak süper kapasitör denen anlık çok yüksek güç üreten güç elemanları tarafından sağlanabiliyor. Lidyum rezervi de dünyada gittikçe düştüğü için insanlar pil üretiminde alternatif yollara yöneliyor. Mesela lityum kükürt pillerine yöneliyorlar, bu konuda araştırmalar oldukça fazla. Bizde ‘İçerisinde halihazırda kükürt bulunan aktif karbondan süper kapasitör üretilebilir mi, kapasitans (depolama kapasitesi) değeri nasıl olur’ diye fikir oluştu.”

“Depolama kapasitesi yüzde 30 fazla”

Gültek, halihazırda aktif karbonların süper kapasitörlerde kullanılmakta olduğunu hatırlatarak şöyle devam etti:

“Kükürtlü aktif karbonun enerji depolama kapasitesi değerini, kükürtlenmemiş aktif karbon depolama kapasitesi değeriyle karşılaştırmak için çalışma yaptık. Bir firmanın ürettiği kükürtlü ve kükürtsüz aktif korbonun değişik kimyasallarla aktivasyonunu arttırdık. Kimyasal modifikasyon işlemlerinin sonunda kükürtlü kayısı çekirdeği kabuğunun depolama kapasitesi değerinin yüzde 30 fazla olduğunu bulduk. Bu da yaklaşık 100 farat/grama (ölçü birimi) karşılık geliyor. Bu da yüksek enerji depolama kapasitesi, elektrikli araçların ilk hareketini vermede oldukça etkili. Aktif karbon üretiminde kullanılan doğal bir kaynağın problem olan bir özelliğinin enerji sektöründe faydaya dönüşebileceğini gördük.”

Gültek, süper kapasitörün kapasitans değerlerini arttırabilmek için grafen ve karbon nanotüp gibi pahalı malzemelerin kullanıldığını belirtti.

“10 kat daha ucuza elde edebiliyorsunuz”

Aktif karbon sayesinde pili daha ucuza mal ettiklerini dile getiren Gültek, şunları kaydetti:

“Bir pilin belki 10 kat ucuzuna, enerji depolama kapasitesi 10 kat daha fazla, maliyeti 10 kat daha ucuza elde edebiliyorsunuz. Süper kapasitörler zaten aktif karbonun kullanımıyla ortaya çıktı. Süper kapasitörün değerini arttırabilmek için ortama heteroatom dediğimiz karbondan farklı atomların katılması gerekli, bunlardan bir tanesi kükürt. Kayısı kükürtlenirken zaten çekirdeğinde de kükürt oluşuyor. Kükürtlenmiş kayısı çekirdeği kabuğundan elde edilmiş aktif karbonun enerji depolama kapasitesi kükürtsüze göre yaklaşık yüzde 30 daha fazla.”

Gültek, çalışmayı aktif karbon üreten bir firma ve İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Biriminin desteği ile Fen Edebiyat Fakültesi Kimya ve Fizik Bölümü Laboratuvarlarında Prof. Dr. Turgay Seçkin, Prof. Dr. Serdar Altın, Yüksek Lisans Öğrencileri Mihrihan Güler ve Ebru Doğan’dan oluşan ekiple yürüttüklerini sözlerine ekledi.

Yüksek lisans öğrencisi Mihrihan Güler ise aktif karbon üzerinde bazı kimyasallarla yaptıkları çalışmaların olumlu sonuçlandığını anlatarak, “Bir buçuk yıldır projemiz devam ediyor. Geliştirmeye açık bir proje. Yaptığımız çalışmalar olumlu sonuç verdi, şimdi yeni maddelerle çalışmamıza devam ediyoruz.” diye konuştu.