Bu yazıdaki alıntılar, amaçlanan anlamı değiştirmeyecek şekilde değiştirilmiştir. Orijinal alıntıları kaynaklarda bulabilirsiniz.
Bu yakıtla ilgili yakın tarihli bir makalenin ortak yazarı ve UCR’de kimya mühendisliği alanında doktora öğrencisi olan Yujie Wang şunları belirtti: “Kullandığımız tipik yakıtlar, yanıcı ve buharlaşıcı doğaları nedeniyle önemli güvenlik riskleri teşkil ediyor ve bunların yönetilmesini zorlaştırıyor. Yakıtımız yanıcılığı düzenlemenin daha basit bir yolunu sunuyor: Voltajın kesilmesiyle kolayca söndürülebiliyor.”
The Journal of the American Chemical Society’de yayınlanan bir makalede araştırmacılar, bu eşsiz yakıtın geliştirilme sürecini özetlemektedir. Sundukları patentte daha fazla teknik ayrıntı mevcuttur.
Yanma sırasında aslında yanan sıvı yakıt değil, oksijen ve alevle temas ettiğinde tutuşan sıvının yüzeyinden yayılan uçucu moleküllerdir. Oksijen kaynağını ortadan kaldırarak alevi durdurmak özellikle kontrollü motor ortamları (İtfaiye arabası müdahalesi vb.) dışında zordur.
Makalenin ilk yazarı ve UCR kimya mühendisliği doktora öğrencisi Prithwish Biswas: “Bir kibrit bir benzin havuzuyla karşılaştığında, alev alan gaz buharıdır. Uçuculuk durumunu kendine özgü kokusundan tespit edebilirsiniz” diye açıkladı. Şöyle devam etti: “Buharı yöneterek yakıtın tutuşup tutuşmadığını belirleyebiliriz.”
Bu yeni yakıtın temeli, bir tür sıvılaştırılmış tuz olan iyonik bir sıvıdır. Wang, “Bu, sodyum klorür gibi yemeklerimize serptiğimiz tuza benziyor” diye açıkladı. “Bu çalışmada kullandığımız varyant sofra tuzundan daha düşük bir erime noktasına sahip, düşük buhar basıncı sergiliyor ve doğası gereği organik.”
Araştırmacılar laboratuvarlarında iyonik sıvının bileşimini değiştirerek klor yerine perklorat kullandılar. Daha sonra ortaya çıkan sıvının alev alıp almayacağını test etmek için sıradan bir çakmak kullandılar. Wang, “Standart bir çakmağın ürettiği sıcaklık yeterince yüksek ve eğer tutuşma olasılığı olsaydı bu meydana gelirdi” şeklinde bulgusunu deneysel bir çalışma ile desteklediğini bildirdi.
Daha sonra elektrik voltajı uygulayarak ve ardından çakmak alevi uygulayarak daha da test etmeye başladılar. Bu yapılan tutuşmaya neden oldu. Wang, “Akımı kestiğimizde alev söndü ve bu süreci tekrar tekrar tekrarlayabildik; voltaj uyguladık, dumanı gözlemledik, dumanı tutuşturduk ve sonra onu devre dışı bıraktık” diye açıkladı. ve devam etti: “Bu keşif bizi heyecanlandırdı çünkü hızla başlatılabilen ve durdurulabilen bir sistem yaratmamıza olanak sağladı.”
Sıvıya uygulanan voltajın arttırılması, daha yüksek enerji çıkışına sahip daha büyük alevlerin oluşmasını sağladı. Bu karakteristik yapı, potansiyel olarak bir motor içindeki ölçüm veya kısma sistemine benzer bir kontrol mekanizması görevi görebilir.
Seçkin kimya mühendisliği profesörü Michael Zachariah (UCR’da ve makalenin yazarlarından biri) şöyle açıklıyor: “Bu yöntem yanma ölçümüne olanak tanıyor ve voltajın düşürülmesi, operatörün bunu yapamaması durumunda makineyi otomatik olarak kapatan emniyet anahtarına benzer bir güvenlik özelliği görevi görüyor.”
Teorik olarak iyonik sıvı yakıt çeşitli araç türlerinde kullanım potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte ticari kullanıma girmeden önce bazı kritik soruların yanıtlanması gerekiyor. Farklı araç tiplerinde kapsamlı motor testleri ve verimliliğinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi, potansiyel ticarileştirmenin ön koşulu.
İyonik sıvının büyüleyici bir özelliği, karıştırıldığında geleneksel yakıtlarla uyumlu olmasıdır. Ancak Zachariah’ın da belirttiği gibi yanmazlık özelliklerini koruyan maksimum karışım oranının belirlenmesi için daha fazla araştırma yapılması gerekmekte.
Bu sıvı üzerinde daha fazla araştırma yapılabilecek alanlar olsa da araştırma ekibi, kazara veya kasıtsız tutuşmaya karşı dayanıklı bir yakıt yaratma konusundaki başarıları konusunda oldukça heyecanlı.
Zachariah, “Bu yaklaşımın, mevcut yakıt üretim yöntemleriyle karşılaştırıldığında daha yüksek üretim maliyetlerine yol açabileceğini belirtmekte fayda var. Bu bileşikler genellikle seri üretilmiyor ancak eğer öyle olsaydı maliyetlerde bir düşüş öngörebilirdik” diye ek bir not düştü.
Sözlerine devam eden Zachariah, “Rekabet gücü nasıl artacak? Bu noktada belirsizlik var. Ancak güvenliğe öncelik vermek çok önemliyse bu, ortaya çıkan gelişmenin önemli bir yönüdür. Güvenliğin sağlanması, salt finansal kaygıların ötesine geçen doğal bir değere sahiptir” yorumunu yaptı.
Kaynaklar
- WEBSITE Bernstein, J. (2023, September 28). Scientists unveil fire-safe fuel. UC RIVERSIDEV | News. [UC RIVERSIDEV | News]
- JOURNAL Biswas, P., Wang, Y., Hagen, E., & Zachariah, M. R. (2023). Electrochemical modulation of the flammability of ionic liquid fuels. Journal of the American Chemical Society, 145(30), 16318–16323. [Journal of the American Chemical Society]
