Kernit mineralinden sodyum borhidrür (NaBH4) üretimi ve üretim mekanizmasının incelenmesi
Production of sodium borohydride (NaBH4) from kernite minerals and investigation of production mechanism
Yazar: MÜGE SARI
Danışman: PROF. DR. SABRİYE PİŞKİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Bor mineralleri = Boron minerals ; Hidrojen depolanması = Hydrogen storage ; Hidrojen enerjisi = Hydrogen energy ; Sodyum borohidrür = Sodium borohidride ; Yakıt hücreleri = Fuel cells

Özet:
Dünyadaki fosil yakıtların giderek azalması ve enerji üretiminde kullanılmalarının neden olduğu olumsuz çevresel etkiler, yeni ve temiz enerji üretim kaynaklarına yönelmeyi zorunlu kılmaktadır. Hidrojen, bugün kullanılan sistemler ile maliyet, çevresel etkiler ve kullanım verimliliği açısından karşılaştırıldığında 21. yüzyılın sonunda fosil yakıt sistemlerinin yerini alacak en önemli alternatif enerji taşıyıcısı olarak dikkat çekmektedir.Hidrojenin en önemli özelliği depolanabilir olmasıdır. Hem sabit hem de taşınabilir uygulamalar için hidrojenin etkin, kolay ve güvenilir bir şekilde depolanabilmesi gerekmektedir. Hidrojen gaz veya sıvı olarak saf halde tanklarda depolanabileceği gibi, fiziksel olarak karbon nanotüplerde veya kimyasal olarak hidrür şeklinde depolanabilmektedir.Son yıllarda yapılan araştırmaların çoğu hidrojenin kimyasal hidrürlerde özellikle de sodyum bor hidrürde (NaBH4) depolanması üzerinde yoğunlaşmaktadır. NaBH4, benzer amaçlı diğer bileşiklere oranla daha fazla hidrojen depolayabilmesi ve kolay kontrol edilebilir bir hidroliz reaksiyonu ile saf hidrojen vermesi nedeniyle diğer hidrojen taşıma yöntemlerine göre daha avantajlıdır.Bu çalışmada kernit mineralinin bor kaynağı olarak kullanıldığı sürekli ve kesikli H2-beslemeli iki farklı yöntemle NaBH4 üretimi gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar neticesinde, NaBH4 üretim proseslerinde bor kaynağı olarak boraksa alternatif kernit mineralinin de kullanılabileceği görülmüştür.Anahtar kelimeler: Sodyum borhidrür, hidrojen enerjisi, yakıt pilleri, bor bileşikleri

Abstract:
Continues decrease in quantity of the fossil fuel and undesired environmental effects by their usage in energy production made it compulsory going towards to newer and clearer energy production resources. When hydrogen was compared to the recent systems in aspects of cost, environmental effects and efficiency, it pays attention as an alternative energy carrier instead of the fossil fuel systems at the end of Century 21st.The most essential property of the hydrogen is that it is storable. Hydrogen must be stored in an effective, easy and reliable way for both stable and portable applications. Hydrogen can both be stored as pure liquid or gas and also stored physically in carbon nanotubes or chemically as hydrides.Recent researches focus on storage of hydrogen in chemical hydrides especially in sodium borohydride (NaBH4). NaBH4 has more advantages to the other hydrogen carrying ways since it has much hydrogen storage capacity compared to other similar purpose compounds and it gives pure hydrogen by an easily controlled hydrolysis reaction.In this study, two different continue and batch H2-fed NaBH4 production methods, in which kernite mineral was used as a boron resource, was performed. As a result of the experimental studies, it seen that kernite mineral can be used as alternative mineral to borax in the NaBH4 production processes as boron resource.Keywords: Sodium borohydride, hydrogen energy, boron minerals, fuel cells.