Kalsiyum boratlarda sodyum borhidrür üretimi ve üretimi etkileyen parametrelerin incelenmesi

Abstract

Günümüzde dünya enerji talebinin büyük bir kısmı birincil enerji kaynağı olarak bilinen fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Azalan enerji kaynakları, çevre kirliliği, elektrik enerjisinin depolanamaması gibi sebepler birincil enerji kaynaklarında sistemli bir değişim meydana getirmiş ve hidrojenin giderek önem kazanmaya başlamasına neden olmuştur. Evrende bulunan en basit ve en yaygın element olan ve bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim ağırlık başına en yüksek enerji içeriğine sahip olan hidrojen, doğal bir yakıt olmayıp, birincil enerji kaynaklarından yararlanılarak su, fosil yakıtlar ve biokütle gibi değişik hammaddelerden üretilebilen sentetik bir yakıttır. Hidrojenin belki de en önemli özelliği, depolanabilir olmasıdır. Hidrojen gaz veya sıvı olarak saf halde tanklarda depolanabileceği gibi, fiziksel olarak karbon nanotüplerde veya kimyasal olarak hidrür şeklinde depolanabilmektedir. Bor içeren kompleks hidrürler sıvı koşullarda kullanılması nedeni ile de önem taşımaktadır. Bor esaslı sistemler sodyum borhidrürü esas almaktadır. Sodyum borhidrürün diğer hidrojen taşıma yöntemlerine göre pek çok avantajı vardır. Bu çalışmada, kalsiyum içerikli iki farklı bor mineralinin başlangıç materyali olarak kullanıldığı iki farklı yöntemle sodyum borhidrür üretilmiştir. Yöntemlerden ilki minerallerin kuvars tozu ile sinterlenmesiyle yapılan üretimdir, diğer çalışma ise minerallerin kuvars tozu ile yüksek sıcaklıkta eritilmesiyle borosilikat cam oluşturulması ve daha sonra sodyum borhidrür üretilmesi şeklinde uygulanmıştır. Eritme yöntemiyle yapılan çalışmada üretim verimi %88 olup eritme esnasındaki enerji ve zaman tasarrufu nedeniyle bu yöntem sinterleme yöntemine göre daha ekonomik ve sanayi uygulamaya daha uygun bulunmuştur.