HİDROJEN YAKICI PALADYUM KATALİZÖRLERİNİN ÜRETİMİ
Hazırlayan: Şerife Sarıoğlan, Murat Koral, Osman Kurulu ve Alaattin Yılmaz
TÜBİTAK MAM, Kimya Enstitüsü, 41470 Gebze/ KOCAELİ
Proje Özeti:
Endüstriyel açıdan önemli olan bazı kimyasal reaksiyonların hızı ekonomik bir üretim
için yeteri kadar yüksek olmayabilir. Bu nedenle bu tür reaksiyonlarda “katalizör” olarak
adlandırılan maddeler kullanılarak, reaksiyonların (ortamda katalizör bulunmadığı
duruma göre) çok daha kısa sürede dengeye ulaşması sağlanır. Katalizörler, homojen
ve heterojen katalizörler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Heterojen katalizörler reaksiyona
giren maddeler ile aynı fazda olmazlar. Bu katalizörler katı fazda olup, sıvı veya gaz
fazda gerçekleşen reaksiyonları hızlandırır veya yavaşlatırlar. Bu tip katalizörlerden
biri metal/destek malzemeli olanlardır. Kullanılan metaller genellikle değerli metaller
olup (platin, paladyum, rutenyum, rodyum) maliyeti azaltabilmek ve birim hacimde daha
fazla aktif merkez elde edebilmek için aktif metal partikülleri bir destek malzemesi
üzerine (aktif karbon, alumina vb.) emdirme, çöktürme veya benzeri yöntemlerle
dağıtılır. Destek malzemesi bazen yalnızca aktif yüzey alanını arttırmak için bazense
ilave bir katalitik etkisi de olduğu için kullanılır. Bu proje kapsamında, kullanılan
paladyum katalizörlerinin günümüz teknolojisinde ortam sıcaklığında hidrojeni en
etkin biçimde absorblayan malzeme olması sebebiyle, değerli metal olarak paladyum,
destek malzemesi olarak ise aktif karbon kullanılmıştır.
2009 yılında GÖLCÜK TERSANESİ KOMUTANLIĞI talebi üzerine hali hazırda yurt
dışından satın alınan, denizaltında akülerden çıkan hidrojeni yakarak su buharına
çevirmek için kullanılan paladyum katalizörleri ile ilgili TÜBİTAK MAM’da bir ön
çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma sonunda test için 25 adet katalizör üretilerek
teslim edilmiştir. Katalizörlerin testleri GÖLCÜK TERSANESİ KOMUTANLIĞI tarafından
yapılmış ve uygun bulunmuştur. Bu ön çalışma sonrasında GÖLCÜK TERSANESİ
KOMUTANLIĞI, ilgili katalizörlerden 12 adet denizaltında kullanmak üzere 2000 adet
yeni ve 400 adet kullanılmış katalizörden (paladyum rejenerasyon ile) elde etmek üzere
toplam 2400 adet katalizörün üretimleri talep etmişlerdir. Her üç ayda bir, bir adet
denizaltında gerekli olan 200 adet katalizör üretimleri ve teslimatları
gerçekleştirilmektedir. Projenin 2/3’ünü oluşturan 8 adet denizaltı
için gerekli katalizörlerin teslimatı tamamlanmıştır.
Proje ile denizaltılarda kullanılan hidrojen katalizörlerinin üretimi
ulusal imkânlar (paladyumun geri kazanılması) ile gerçekleştirilerek,
her 2 yılda bir 300.000 $’lık tutar
ülkemizde kalacak ve yurt dışına bağımlılık kalkacaktı.