Gebze Teknik Üniversitesi ile TÜBİTAK 1001 Projesi Ortaklığı

Merkezimizde görevli Dr.Öğr.Üyesi Özge Dinç hocamızın araştırmacı olduğu, yürütücülüğünü Gebze Teknik Üniversitesi öğretim üyesi Prof.Dr. Yelda Özden Çiftçi’nin yürütücülüğünü yaptığı “Buğdaya Özgü Mikrobiyal Konsorsiyumun Kurulması Ve Konsorsiyumun Polihipe Polimerine Immobilizasyonu Yoluyla Yeni Biyogübre Formülasyonunun Tasarımı” başlıklı 1001 projesi TÜBİTAK tarafından desteklenmesine karar verilmiştir.

Projede elektrooksidasyon prosesinin temel problemleri olan elektrot maliyeti ve enerji maliyeti sorununu ortadan kaldırmak için yüksek verimli, uzun ömürlü ve düşük maliyetli elektrot geliştirilecektir. Geliştirilecek olan elektrot ana titanyum üzerine kompozisyon olarak Ti/IrO2/RuO2 /SnO2 olması planlanmaktadır. Ayrıca, elektrotlara bazı metallerin ve nadir toprak elementlerinin katkısı(doping) gerçekleştirerek elektrot özelliklerin iyileştirilmesi amaçlanmaktadır. Proje kapsamında optimize edilmiş rutenyum, iridyum ve kalay kompozisyonuna %1’e kadar bu minor miktarda kullanılacak metallerden nikel (Ni), antimon (Sb), iterbiyum (Yb), gadolinyum (Gd), lantan (La) ve seryum (Ce), katkılanması planlanmaktadır. Burada element seçiminde metallerin elektron yörüngeleri, iletkenlikleri ve toksik olmamaları da dikkate alınmıştır. Ayrıca antimon stabiliteyi ve oksijen aşırı potensiyeli artırırken, nadir toprak metalleri f-elektron bandında bulanan elektronlar sayesinde, elektrotlara doping edildiğinde ilave enerji bandının oluşmasına ve uyarılmasına sebep olmaktadır. Bu, elektron geçişi için uygun kanalların geliştirilmesine ve anotların elektro-katalitik özelliklerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Projenin ikinci amacı ise elektrokimyasal proseslerinin büyük engellerinden biri olan elektrot pasifizasyonu önüne geçmektir. Bu nedenle yapılacak projenin odaklandığı bir diğer özgünlük değeri ise doğru akım kaynağı kullanmak yerine alternatif akımın (AC) tercih edilmesidir. Alternatif akım sayesinde akım yönünün saniyede yüzlerce kez değişmesiyle elektrot pasifizasyonu engellenmiş olacaktır. Alternatif akım ile sinüs, kare ve üçgen olmak üzere 3 faklı dalga tipinin ve frekans değişiminin (10-1000 hz) etkisi araştırılacak en verimli akım şartları tespit edilecektir. Farklı alanlarda yapılan çalışmalardan yüksek frekans uygulandığında elektrotun ömrünün artacağı ve tüketilen enerjinin azalacağı, ayrıca kare dalga tipinin de enerji gereksinimi daha düşük olacağı öngörülmüştür. Alternatif akım ile yapılan birkaç elektrokoagülasyon çalışmalarından enerji maliyetinde %30-70 oranında azalma sağlayacağı düşünülmektedir. Son olarak geliştirilen elektrot performansı ilaç atık suyuna model bir bileşik olarak parasetamol ile araştırılacaktır. Sabit proses şartlarında en uygun elektrot belirlenecek ve akım yoğunluğu (50- 1000 A/m2), pH (3-11), elektrolit etkisi (NaCl, Na2SO4), Parasetamol konsantrasyonu (10-100 mg/l) gibi proses parametreleri optimize edilecektir. Aynı proses şartlarında gerçek parasetamol atıksuyu üzerinde çalışmalar yapılacak olup, elektrot ve arıtma maliyetleri de hesaplanacaktır.