Son yıllarda artan enerji talebine paralel olarak fosil yakıt rezervlerindeki azalma, alternatif enerji kaynaklarına yönelme ihtiyacını doğurmuştur. Özellikle endüstriyel proseslerde oluşan düşük sıcaklık atık ısısının yeniden kullanımının sağlanması, enerji tasarrufu açısından önem arz etmektedir. Atık ısının kalitesini artırmak için kimyasal ısı pompaları kullanılabilir. Kimyasal ısı pompaları düşük sıcaklıktaki bir ortamdan yüksek sıcaklıktaki bir ortama ısıl enerji aktarabilen sistemler olup katalizör varlığında çift yönlü gerçekleşebilen reaksiyon çiftleri temelinde çalışmaktadır. Termokimyasal ısıl enerji depolanmasına da imkan tanıyan kimyasal ısı pompaları, nispeten yüksek sıcaklık seviyelerinde ısıl enerji sağlayabilirler. Bu çalışmada, yaygın olarak bilinen ve ilgi çeken sıvı-gaz tipi kimyasal ısı pompası sistemlerinden biri olan İzopropanol / Aseton / Hidrojen (IAH) sisteminin katalitik dehidrojenasyon basamağı deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, farklı katalizörlerin ve NaOH katkı maddesinin reaksiyon performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Dehidrojenasyon basamağında izopropanolün aseton ve hidrojen oluşturmak üzere gerçekleşen bozunma reaksiyonu yer alır. Reaksiyon performansı, endotermik bozunma reaksiyonu sonucunda oluşan hidrojen miktarına bağlı olarak deneysel olarak araştırılmıştır. Sonuç olarak, farklı katalizörlerin (Pt/Al2O3, Ru/Al2O3, Pd/Al2O3, CuO ve Raney-Ni) ve katkı maddesi olarak ilave edilen NaOH’in artan konsantrasyonları ile birlikte elde edilen hidrojen miktarının da arttığı tespit edilmiştir. IAH kimyasal ısı pompası sisteminde seçilen katalizörün türünün ve konsantrasyonunun, izopropanolün yüksek verimlilikte dehidrojenasyonunun sağlanmasında önemli olduğu sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Enerji, Kimyasal Isı Pompası, Katalizör, Endotermik Dehidrojenasyon Reaksiyonu.
|
