Riverside – California Üniversitesinde (UCR) çalışan mühendisler, sadece elektrik akımı uygulandığı zaman tutuşan bir yakıt tasarladı. Yakıt alevlere tepki vermediği ve depolama ya da nakil sırasında kazara yangına sebep olamayacağı için “güvenli” akaryakıt olma özelliğini taşıyor.
UCR’de kimya mühendisliği alanında doktora yapan ve yakıtla ilgili yeni makalenin eş yazarı olan Yujie Wang, “Normalde kullandığımız yakıtlar çok güvenli değil” diyor. “Buharlaşıyor, tutuşabiliyor ve bunu durdurmak kolay değil. Bizim geliştirdiğimiz yakıtın tutuşabilirliğini kontrol etmek ve gerilimi ortadan kaldırdığımız zaman yanmasını durdurmak çok daha kolay.”
The Journal of the American Chemical Society bülteninde yayımlanan makale, araştırma takımının bu yakıtı nasıl oluşturduğunu anlatıyor. Yapılan patent başvurusunda da ilave teknik detaylar bulunuyor.
Yakıt tutuştuğunda, yanan şey aslında sıvının kendisi değil. Sıvının üzerinde dolaşan uçucu yakıt molekülleri, oksijen ve alev ile temas ettiği zaman tutuşuyor. Oksijen kaynağının ortadan kaldırılması alevi söndürüyor fakat bunu motorun dışında yapmak zor.
UCR’de kimya mühendisliği alanında doktora yapan ve makalenin diğer yazarı Prithwish Biswas, “Yerde duran bir benzin birikintisine kibrit fırlatırsanız, aslında benzinin buharı yanar” diyor. “O buharın kokusunu alabilir ve uçucu olduğunu hemen anlarsınız. Bu buharı kontrol edebilirseniz, yakıtın yanıp yanmayacağını kontrol edebilirsiniz.”
Yeni yakıtın temeli, sıvılaştırılmış bir tuz şekli olan iyonik bir sıvıya dayanıyor. “Yemeklere attığımız tuza; sodyum klorüre benziyor” diyor Wang. “Bu projede kullandığımız tuz ise sofra tuzuna göre daha erime noktasına, daha düşük buhar basıncına sahip ve organik.”
Araştırma takımı laboratuvarda bu iyonik sıvının formülünü değiştirerek, klorürün yerine perklorat koymuş. Ardından bir sigara çakmağı kullanarak, ortaya çıkan sıvının yanıp yanmayacağına bakmışlar. “Çakmağın sıcaklığı yeterince yüksekti ve yanacak olsaydı yanardı” diyor Wang.
Takım sonrasında bir çakmak alevinin ardından elektrik gerilimi uygulamış ve tutuşma gerçekleşmiş. “Akımı kestiğimizde alev gitmişti ve bu işlemi defalarca tekrarlayabiliyorduk; voltaj uyguluyor, dumanı görüyorduk, yanma sonucunda duman ortaya çıkıyordu ve sonra kesiyorduk” diyor Wang. “Çok hızlı başlatıp durdurabildiğimiz bir sistem bulmuş olmak heyecan vericiydi.”
Sıvıya daha fazla gerilim uygulanması, daha fazla enerji çıktısıyla daha büyük alevler ortaya çıkarmış. Bu bakımdan yaklaşım, bir motorda dozlama veya kısma sistemi görevi görebilir.
UCR’nin seçkin kimya mühendisliği profesörlerinden biri olan makale yazarı Michael Zachariah, “Tutuşmayı bu şekilde ölçebilirsiniz” diyor. “Gerilimin kesilmesi bir emniyet şalteri gibi işliyor; operatör aciz kaldığında bir makineyi otomatik olarak kapatan bir güvenlik özelliği.”
Bu iyonik sıvı yakıt, kuramsal olarak her türlü taşıtta kullanılabilir. Ancak ticari bir ürüne dönüşmeden önce halen cevaplanması gereken sorular var. Yakıtın çeşitli motor tiplerinde test edilmesi ve verimliliğinin belirlenmesi gerekiyor.
İyonik sıvının ilginç bir özelliği de, geleneksel yakıt ile karıştırılabilmesi ve buna rağmen kendi gibi davranabilmesi. “Fakat tutuşmazlık özelliğini korumak için hangi yüzde ile karıştırılabileceğini anlamak üzere daha fazla araştırma yapılması gerekiyor” diyor Zachariah.
Sıvı üzerinde ek araştırma yapılacak birkaç alan olsa da, araştırma takımı kazara ve istenmeden çıkan yangın tehlikesinden uzak bir yakıt üretmiş olmanın heyecanını yaşıyor.
“Günümüzdeki yakıtların üretim yöntemine göre kesinlikle daha pahalı olacak. Bu bileşenler normalde toplu biçimde üretilmiyor ama eğer üretilselerdi, maliyet düşerdi” diyor Zachariah.
“Bu ne kadar rekabetçi olur? Bilmiyorum. Fakat güvenlik önemliyse, işin büyük bir boyutu da bu. Bir şeyi güvenli hale getiriyorsunuz, sonrasında bu kritik faktörün ötesine uzanan bir yarar var” diyor Zachariah.
Kaynak: Riverside – California Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
