Cambridge Üniversitesi bilim insanları, doğal gazı (metan) temiz hidrojen yakıtı ve çelikten çok daha güçlü karbon nanotüplere dönüştüren yenilikçi bir reaktör geliştirdi. Hidrojen, yanma sonucunda sadece su buharı üreten umut vadeden bir yeşil yakıttır. Ancak, günümüzdeki hidrojen üretim yöntemleri genellikle yüksek basınçlı buhar kullanarak önemli miktarda karbondioksit salımına neden olmaktadır. Cambridge ekibi, bu sorunu aşmak için metanı hidrojen ve katı karbona dönüştüren, karbondioksit üretmeyen metan pirolizi tekniğini mükemmelleştirmeyi hedefledi. Geleneksel reaktörler gazı verimsiz kullandığı için bu süreç bugüne kadar büyük ölçekte uygulanamamıştı.
Bilim insanları, "multi-pass reaktör" adını verdikleri kapalı döngü bir sistemle bu verimsizlik sorununu çözdüler. Bu reaktör, gazın sistemden sadece bir kez geçmesine izin vermek yerine, kullanılmayan metanı sürekli olarak geri dönüştürüyor. Metan, çoğu hidrojen ve karbon nanotüp aerojellerine dönüşene kadar sıcak reaktörden tekrar tekrar geçiriliyor. Bu yaklaşım sayesinde, tek geçişli reaktörlere kıyasla karbon veriminde 8.7 kat, molar proses verimliliğinde ise 446 katlık büyük bir iyileşme sağlandı. Bu, sistemin her bir gaz molekülünü ne kadar verimli kullandığını gösteriyor.
Laboratuvar ölçeğinde yapılan bu çalışma, endüstriyel kullanım için tasarlanmış daha büyük bir versiyonun bilgisayar modellemesiyle desteklendi. Simülasyonlar, döngü tasarımının sisteme giren gazın %75'ini faydalı kaynaklara dönüştüreceğini ve 3:1 kütle oranında karbon nanotüp ve hidrojen üreteceğini ortaya koydu. Bu teknoloji, inşaat sektörü için daha güçlü ve sürdürülebilir malzemeler sağlarken, aynı zamanda temiz yakıt ihtiyacını da karşılayabilir. Araştırmacılar, bu sürecin sera gazı emisyonlarını azaltabileceğini belirtse de, teknolojinin anlamlı bir ölçekte yaygınlaşması için hala önemli geliştirme çalışmaları gerektiğini vurguluyorlar.
Bu teknoloji, doğal gazdan karbondioksit salımı olmadan hem temiz enerji hem de ileri malzeme üreterek enerji ve sanayi sektörlerinde devrim potansiyeli taşıyor.