Kalsiyum boratlarda sodyum borhidrür üretimi ve üretimi etkileyen parametrelerin incelenmesi
Sodium borohydride production by using calcium borates and investigation of processing parameters
Yazar: ÜLKÜ BANU SARIALİOĞLU
Danışman: PROF. DR. SABRİYE PİŞKİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüzde dünya enerji talebinin büyük bir kısmı birincil enerji kaynağı olarak bilinen fosilyakıtlardan karşılanmaktadır. Azalan enerji kaynakları, çevre kirliliği, elektrik enerjisinindepolanamaması gibi sebepler birincil enerji kaynaklarında sistemli bir değişim meydanagetirmiş ve hidrojenin giderek önem kazanmaya başlamasına neden olmuştur.Evrende bulunan en basit ve en yaygın element olan ve bilinen tüm yakıtlar içerisinde birimağırlık başına en yüksek enerji içeriğine sahip olan hidrojen; doğal bir yakıt olmayıp, birincilenerji kaynaklarından yararlanılarak su, fosil yakıtlar ve biokütle gibi değişikhammaddelerden üretilebilen sentetik bir yakıttır.Hidrojenin belki de en önemli özelliği, depolanabilir olmasıdır. Hidrojen gaz veya sıvı olaraksaf halde tanklarda depolanabileceği gibi, fiziksel olarak karbon nanotüplerde veya kimyasalolarak hidrür şeklinde depolanabilmektedir. Bor içeren kompleks hidrürler sıvı koşullardakullanılması nedeni ile de önem taşımaktadır. Bor esaslı sistemler sodyum borhidrürü esasalmaktadır. Sodyum borhidrürün diğer hidrojen taşıma yöntemlerine göre pek çok avantajıvardır.Bu çalışmada; kalsiyum içerikli iki farklı bor mineralinin başlangıç materyali olarakkullanıldığı iki farklı yöntemle sodyum borhidrür üretilmiştir. Yöntemlerden ilki minerallerinkuvars tozu ile sinterlenmesiyle yapılan üretimdir, diğer çalışma ise minerallerin kuvars tozuile yüksek sıcaklıkta eritilmesiyle borosilikat cam oluşturulması ve daha sonra sodyumborhidrür üretilmesi şeklinde uygulanmıştır. Eritme yöntemiyle yapılan çalışmada üretimverimi %88 olup eritme esnasındaki enerji ve zaman tasarrufu nedeniyle bu yöntemsinterleme yöntemine göre daha ekonomik ve sanayi uygulamaya daha uygun bulunmuştur.Anahtar kelimeler: Sodyum borhidrür, hidrojen enerjisi, yakıt pilleri, bor bileşikleriJÜRİ:1. Prof. Dr. Sabriye PİŞKİN (Danışman) Kabul Tarihi:28.12.20052. Prof. Dr. Ahmet EKERİM Sayfa Sayısı: 1153. Doç. Dr. Seyfettin ERTURAN

Abstract:
World energy requirements are mostly provided by fossil fuels which are known as primaryenergy sources. Therefore much more attention is given to hydrogen because ofenvironmental pollution, decreasing of energy sources and difficulties in storing electricalenergy.Hydrogen which has the highest energy concept per unit weight among other fuels, is themost simple and common element in the universe. Hydrogen is not a natural fuel, it is asynthetic fuel which is produced through different raw materials such as water, fossil fuelsand biomass.One of the most important features of hydrogen is that it can easly be stored. Pure hydrogen ingaseous and liquid form can be stored in tanks, as well as physically stored in carbonnanotubes and also can be chemically stored as hydrides. Boron containing complex hydridesare considered seriously since they are used in liquid conditions. Sodium borohydride is thefundamental of boron based systems. Compared to the other hydrogen storage methods,sodium borohydride is much more advantageous.In this study sodium borohydride is produced through two different methods in which twodifferent boron containing minerals are used as starting material. Sintering of minerals withquartz powder is the first production method; the other method is melting process of theminerals with quartz powder in high temperatures to obtain borosilicate glass for theproduction of sodium borohydride. The production efficiency is %88 in the method, in whichmelting process is applied and it is accepted much more economically and appropriate for theindustrial applications because of the energy and time savings during melting process.Keywords: Sodium borohydride, hydrogen energy, fuel cells, boron compoundsJURY:1. Prof. Dr. Sabriye PİŞKİN (Superviser) Date: 28.12.20052. Prof. Dr. Ahmet EKERİM Page: 1153. Doç. Dr. Seyfettin ERTURAN