Mavi Salon
Enerji, Emisyonlar ve İklim Değişikliği: Sıfır Karbon Emisyonlu Elektrik Enerjisi Üretiminde Zorluklar ve Üretim Gereçlerinde İnovasyon
Turgut M. Gür
Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü
Stanford Üniversitesi
Stanford, Kaliforniya 94305, ABD
Sürdürülebilir enerjiye geçiş süreçleri, zorlu seçimleri beraberinde getiren ciddi zorluklara sahiptir, zira enerji politikaları, gerek çevreyi, gerekse de gıda ve su üretimleri üzerinde etkili olmakta, hatta toplu göçleri bile tetikleyebilmektedir. Fosil yakıtlara olan bağlılığımız, insan kaynaklı emisyonlardan yıllık 37 milyar tonluk karbon dioksit emisyonuna sebebiyet vermekte, ve bu durum, iklim değişikliği ve küresel ısınma gibi konular ile direct olarak ilişki taşımaktadır. Bu durum, karbon açısından sınırlı gezegenimize ve gelecek kuşakların refahına, hayati bir tehdit oluşturmaktadır.
Küresel enerji ekonomisinin asli bölümlerinin, temiz ve sürdürülebilir enerji kaynaklarına dönüştürülmesi, çok yönlü bir stratejinin yanında, iklim değişikliği ve küresel ısınma ile mücadele esnasında enerji güvenliğini garanti altına alabilecek bir teknolojik çeşitliliğe de ihtiyaç duymaktadır. Bu stratejinin kritik öneme sahip olan parçaları, yenilenebilir enerji kapasitesinde ciddi artışlara, ölçeklenebilir enerji depolama teknolojilerinin hızla geliştirilmesine, ve fosil yakıtların hava ile karıştırılarak yakılmasının yanı sıra, oksijen dönüşüm teknolojilerinin geliştirilerek karbon emisyonlarının fiyatlandırılmasına gerek duymaktadır. Aynı zamanda, karbon yakalama ve depolama teknolojileri, milyar tonluk ölçeklerle faaliyete geçirilmelidir. Bu alanlardaki gelişmeler, üretim gereçlerinin özellikleri ve performansının artırılmasına bağımlı durumdadır. Bu sebeple, üretim gereçlerindeki inovasyonlar, karbon dioksit emisyonlarımızı düşürüp yakalarken, enerji taleplerimizin karşılanması yönündeki kolektif çalışmanın merkezini oluşturmaktadır.
Konuşmama, küresel enerji ve elektrik koşullarını, karbon dioksit emisyonları bağlamında çerçevelendirirken, küresel boyutta bizleri bekleyen zorlukların büyüklüğünü vurgulayacak ve enerji depolama ve karbon dioksit yakalama alanlarındaki üretim gereçleri ve teknolojilerden bazılarını incelemekle başlayacağım. Konuşmam, akabinde, oksijen temelli enerji üretimi konusuna odaklanırken, yüksek ısıdaki yakıt hücrelerinin, fosil yakıtların elektrik enerjisine dönüştürülmesine vurgu yapacak. Zaman kaldığı takdirde, nanoyapılandırma araçlarının, enerji dönüşüm ve depolama sistemlerinin verimlilik ve performansını artırmada, atomik ölçekteki gren sınırlarının yanı sıra, fonksiyonel oksitlerin yüzey ve arayüz mühendisliği kanalıyla nasıl etkili bir biçimde kullanılacağı konusunda örnekler de sunacağım.
Özgeçmiş:
Turgut M. Gür, Stanford’ un Amerikan Enerji Bakanlığı – Enerji Öncül Araştırma Merkezi (DOE-EFRC) Verimli Enerji Dönüşümü için Nanoyapılandırma Merkezi (CNEEC), Amerikan Ulusal Bilim Vakfı Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Merkezi (NSF-MRSEC) Materyal Araştırmaları Merkezi (CMR) ve İleri Düzey Materyaller için Geballe Laboratuvarı (GLAM) gibi merkezlerde, kampüs içerisinde ileri düzey materyaller ve enerji dönüşüm ve depolama odaklı, üç multi-disipliner ve tematik araştırma merkezinin başkanlığını da içeren, neredeyse kırk yıllık, başarılarla dolu bir akademik hayatın ardından, yakın zamanda emekli olduğu Stanford Üniversitesi Materyal Bilimi ve Mühendisliği Bölümü misafir profesörlerindendir.
Yakın dönemde, ABD içerisindeki en eski bilimsel toplıluklardan olan ve alanındaki en büyük uluslararası topluluk ünvanını taşıyan Elektrokimya Topluluğu (ECS) Başkanlığına seçilmiştir. ECS, 16 Nobel ödüllü bilim adamına ev sahipliği yaparken, dünya genelinde 8,000’ e yakın üyeye hizmet vermektedir. Aynı zamanda, ECS Yönetim Kurulu Başkanlığı yapan Gür, topluluğun üyeliğini de sürdürmektedir.
Geçmişte, Uluslararası Katı Hal İyonları Topluluğunda (ISSI) on yıl boyunca Yönetim Kurulu üyesi olan Gür, on yıldan fazla bir süre boyunca, Amerikan Seramik Topluluğu Dergisinde, yardımcı editörlük görevinde bulunmuştur. Aynı zamanda, Çin Madencilik ve Teknoloji Üniversitesi – Pekin (CUMTB)’ den Misafir Profesör ünvanına, ve Trondheim, Norveç’ te bulunan Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (NTNU)’ dan “uluslararası mentor” ünvanına sahiptir.
ABD içerisinde yayımlanmış 11 patent, 165 teknik yayın, uluslararası konferanslarda 150 sunum ve 80’ den fazla davetli konuşma, ders ve kolokyum ile, yüksek ısılı elektrokimyasal enerji dönüşümü ve depolanması teknolojileri alanında, uluslararası çapta tanınmış bir liderdir ve sıklıkla alıntılanmaktadır. Alanları temiz kömürün elektriğe dönüşümü, kimyasal yardımla hidrojen üretimi, endüstriyel atıksu iyileştirmesi ve Rutenyum Oksit bazlı süperkapasitörler alanlarında, pek çok start-up şirketinde teknik liderlik görevleri de üstlenmiştir.
Lisans ve Yüksek Lisans eğitimini Orta Doğu Teknik Üniversitesi Kimya Mühendisliği bölümünde tamamlayan Gür, aralarında Stanford Üniversitesi Materyal Bilimi ve Mühendisliği alanından bir Doktora derecesi de bulunan üç lisansüstü dereceye sahiptir.