Dünyamız iki büyük kimya problemiyle karşı karşıya. Bunlardan birincisi karbondioksiti parçalamak, başka hiçbir şey yapamıyorsak karbonmonoksite çevirmekle ilgili. İkincisi ise amonyum nitrat üretmenin daha ucuz bir yolunu bulmakla…
Bu iki problemden birini veya ikisini birden etkili bir biçimde çözmeyi başaran, hem kendisini çok zengin edecek hem de dünyamıza çok ama çok büyük bir hizmette bulunacak.
Amonyum nitratla yani bildiğimiz suni gübreyle başlayayım. Suni gübrenin ne kadar önemli olduğunu anlatmama gerek var mı? Suni gübre olmasa dünyamız bu kadar nüfusu besleyemezdi. Suni gübre, endüstriyel tarımı mümkün kılan şey.
Peki suni gübreyi nasıl yapıyoruz? Önce amonyak üretmelisiniz. Amonyak dediğimiz de, bir azot (nitrojen) atomu ile 3 hidrojen atomunun bir araya gelmesiyle oluşan bir molekül.
Azotu (nitrojeni) bulması kolay: Atmosferin yüzde 78’i azot. Ama hidrojeni, evrende en çok bulunan atom olmasına rağmen bulması kolay değil. Onu doğal gazın içinden alıyor çoğunlukla fabrikalar. Doğal gazın, yüksek basınç altında su buharıyla işleme girmeye zorlanmasıyla karbon ve hidrojen atomları ayrılıyor; buradaki hidrojen atomları Azotla (N2) birleşmeye zorlanıyor ve ortaya amonyak çıkıyor.
Bu yöntem ilk olarak 1910 yılında bir Alman kimyacı olan Fritz Haber tarafından bulunmuş. Onun buluşunu meşhur Alman kimya şirketi BASF satın almış ve kendi mühendisleri Carl Bosch’u (Evet, o aileye mensup) Haber’in yöntemini endüstriyel üretime uygun hale getirmesi için görevlendirmiş. O da bir yöntem bulmuş. Bu yöntem sayesinde Haber ve Bosh bir değil tam iki kez, 1918 ve 1931’de Nobel ödülü almışlar.
Bu müthiş yönteme evet dünya çok şey borçlu ama bugün dünyanın çok önemli sorunlarından birini de bu yöntem oluşturuyor: Haber-Bosch yöntemiyle gübre yapmak için inanılmaz miktarda enerji harcıyoruz. Bir hesaba göre dünyada kullanılan doğal gazın yüzde 3-5 kadarı bu işlem için harcanıyor. İşlemin kendisi atmosfere ciddi miktarda karbondioksit salınmasına neden oluyor.
Bugün gübre fiyatlarının bu kadar artmasının sebebi, enerji fiyatındaki artış.
Şimdi biri çıkıp bu işlemi aynı etkinlikte ama çok daha az enerji harcayarak yapmayı başarsa, hem kendisi bulduğu bu yöntemle zengin olacak hem de dünyaya çok ama çok büyük faydası dokunacak.
Gelelim diğer kimya problemine…
İçinde yaşadığımız ve dünyadaki büyün yaşamı birden tehdit eden iklim krizinin temelinde, biz insanların atmosfere saldığımız sera gazları var. Sera gazları deyince de, onların en başlıcası karbondioksit.
Bu kokusuz ve renksiz molekül, dünyada yaşam döngüsünün aslında temel elemanlarından biri. Endüstri devrimi öncesinde atmosferde “PPM” adı verilen ölçütle bakacak olursak 280 PPM kadardı. Bugün, 200 yıl sonra 417 PPM’e yükselmiş durumda. Yani bütün atmosferimizin yüzde 0,04’ü karbondioksit artık.
“Aaa, o kadarcık mıymış” demeyin, işte bu kadarı bile dünyamızdan geri uzaya yansıması gereken güneş ışıklarının atmosferden çıkmasına engel oluyor ve o yüzden endüstri devrimi öncesine göre dünyamız artık ortalama 1,5 derece Celcius daha sıcak; herkesin korkusu bu ortalama sıcaklık artışının 4, hatta 5 dereceye kadar gitmesi. Bunun olması halinde ülkemizin de içinde bulunduğu kuşakta hayatı besleyecek bir şey kalmayacak.
Bütün dünya atmosferdeki bu fazladan karbondioksiti oradan almanın ve zarar vermeyecek şekilde depolamanın ve o karbondan işe yarar bir ürün üretmenin yolunu arıyor. Hatta bunun için 20 milyon dolar para ödüllü bir yarışma bile var.
Ama atmosferdeki karbondioksiti toplamak öyle kolay değil. İngilizce kısaltmasıyla DAC (doğrudan havadan yakalama) olarak bilinen bu yöntem ciddi miktarda enerji harcıyor.
İkinci yöntem, zaten ciddi miktarda karbondioksit üreten fabrikalarda doğrudan baca gazından bu karbondioksiti yakalamak. Buna da yine İngilizce kısaltmasıyla CCUS (karbon yakalama, işe yaratma ve saklama) deniyor.
Asıl önemlisi karbondioksiti yakaladıktan sonra ne yapacağımız. Bir yöntem karbondioksiti bölmek. Kimya derslerinden belki hatırlayacaksınız, karbondioksitin içinde karbon ve iki oksijen atomunun bağları çok sağlam. Bu sağlam bağı koparmak için çok büyük enerji (700 derece Celsius’a ısıtmak mesela) gerekiyor.
Bu kadar enerji kullanıldığında, oksijen atomlarından biri ayrılıyor ve ortaya karbonmonoksit çıkıyor. O karbonmonoksitten de sentetik yakıtlar üretmek mümkün.
Fakat zorluk, karbondioksitten o bir oksijen atomunu ayırmakta. İşte ikinci büyük kimya problemimiz de bu. Daha ucuz, daha kolay bir yol bulan, sadece kendini zengin etmeyecek, dünyamıza çok ama çok büyük bir iyilikte de bulunacak, belki heykeli dünyanın her yerine “kurtarıcı” diye dikilecek.
Dikkatli okuyucunun gözünden kaçmamıştır. Doğa aslında bu iki kimya problemini de çözüyor. Biz bile her gün vücudumuzda amonyak üretiyoruz; bütün ağaçlar karbondioksiti parçalıyor, karbonu gövdesinde depolarken oksijeni atmosfere geri veriyor.
Gelin haftaya doğanın yapıp bizim yapamadığımızı konuşalım.
