GTÜ Akademisyenlerine TÜBİTAK Desteği

2023 yılı 2. döneminde “1001-Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı" kapsamında sunulan ve bir sonraki dönemi beklemeden tekrar başvuru yapılmasına imkan sağlanan projeler Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından değerlendirildi. Sonuçlara göre Gebze Teknik Üniversitesi (GTÜ) Biyoteknoloji Enstitüsü Prof. Dr. Elif Damla Arısan, GTÜ Kimya Mühendisliği Öğretim Üyesi Doç. Dr. Murat Oluş Özbek, GTÜ Nanoteknoloji Enstitüsü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Nuray Kızıldağ, GTÜ Çevre Mühendisliği Öğretim Görevlisi Dr. Gülfem Soydemir, GTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Dr. Öğr. Üyesi Recep Önler ile GTÜ Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Dr. Arş. Gör. Muhammed Taha Demirkan,’ın yürütücü olduğu projeler destek alacak.  GTÜ’de bilimsel olarak desteklenmesine karar verilen akademisyenler ve projeleri ile detayları: GTÜ Biyoteknoloji Enstitüsü Prof. Dr. Elif Damla ARISAN yürütücülüğünde "Biyoaktif Molekül Yüklenmiş Pla ve Mikroalg Bazlı Nanopartiküllerin Üretilmesi, Karakterizasyonu ve Yara İyileşmesi, Ecm ve Matriks Yeniden Modellenmesi Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi"   GTÜ Kimya Mühendisliği Öğretim Üyesi Doç. Dr. Murat Oluş ÖZBEK yürütücülüğünde "Sentez Gazının Bakır Tabanlı Katalizör İle Metanole Dönüşümünde Co Ile Co2 Arasındaki Seçiciliğin Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi İle Belirlenmesi" Proje detayı: Günümüzde metanol sentez gazının (CO/CO2/H2 karışımı) Cu/ZnO/Al2O3 katalizör üzerinde tepkimesi ile endüstriyel olarak yüksek hacimde üretilmektedir. Ancak yüksek basınç ve sıcaklık koşullarında yapılan endüstriyel üretimin enerji verimliliği düşüktür. Kullanılan katalizörün ve katalitik tepkimelerin iyileştirilmesi sürecin enerji gereksinimini düşürecektir. Uygulanmakta olduğu hali ile katalitik tepkimenin ağırlıklı olarak CO2’yi metanole dönüştürdüğü bilinmektedir. Bu noktada metanolün CO2 yerine CO’dan üretimi daha düşük enerjili bir tepkime rotası önermektedir. Katalizörde alaşım halinde kullanılan bakır ve çinkonun ayrı ayrı kullanıldığında CO’dan metanol ürettikleri bilinmektedir.  Ancak 1920’li yıllarda geliştirilmiş olan Cu/ZnO katalizör üzerinde sayısız çalışma yapılmış olsa da henüz bu alaşımın neden CO2 için seçicilik gösterdiği ve katalitik mekanizma henüz netlik kazanmamıştır. Periyodik yoğunluk fonksiyoneli teorisi (periyodik DFT) modelleri kullanarak yapılacak olan bu çalışmada literatürde bulunan benzeri çalışmalardan farklı olarak, Cu-CO etkileşimlerini doğru ifade eden DFT parametreleri belirlenmiştir ve planlanan benzetim çalışmalarında kullanılacaktır. Metalik bakır yüzeylerinde CO ve CO2 dönüşümlerinin incelendiği ön çalışmalarda bu parametrelerin katalitik rota enerjileri üzerindeki olumlu etkisi gözlemlenmiştir. Planlanan çalışma dahilinde öncelikli olarak farklı oranlarda bakır ve çinko içeren katalizörlerde CO ve CO2’nin metanole hidrojenlenmesi tepkimeleri incelenecektir. Elde edilen sonuçlar ile endüstriyel Cu/ZnO katalizörünün aktif fazının belirlenmesi ve metanol üretimindeki CO/CO2 seçiciliğinin değiştiği noktanın belirlenmesi planlanmaktadır. Bu sayede düşük enerjili metanol üretimine yönelik gerek uygulanan katalizörün iyileştirilmesi gerekse yeni katalizörlerin geliştirilmesi için ihtiyaç duyulan moleküler seviyedeki bilgi elde edilmiş olacaktır   GTÜ Nanoteknoloji Enstitüsü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Nuray KIZILDAĞ yürütücülüğünde "Tek Faz ve Kompozit Seramik Nanoliflerin Yüksek Performans Gösteren Katı Oksit Yakıt Hücresi Katot Uygulamaları İçin Geliştirilmesi" Proje detayı; Tek faz ve kompozit seramik nanoliflerin yüksek performans gösteren katı oksit yakıt hücresi katot uygulamaları için geliştirilmesi" başlıklı proje kapsamında katı oksit yakıt hücrelerinin daha düşük sıcaklıklarda, daha yüksek performans ve dayanımla çalışmalarını sağlamak üzere seramik nanolifler geliştirilecektir. Proje ekibinde GTÜ Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nden Doç. Dr. Aligül Büyükaksoy ve Dr. Mehmet Sezer, GTÜ Fizik Bölümü'nden Prof. Dr. Leyla Çolakerol Arslan araştırmacı olarak görev alacaktır.   GTÜ Çevre Mühendisliği Öğretim Görevlisi Dr. Gülfem SOYDEMİR yürütücülüğünde "Yenilikçi Hibrit Mvr- Anembr Teknolojisi İle Çöp Sızıntı Suyundan Amonyak Geri Kazanımı, Yenilenebilir Enerji Biyogaz Üretimi ve Su Geri Kazanımının Araştırılması" Proje detayı; Projenin konusu, mekanik buhar yeniden sıkıştırma (MVR) ile anaerobik elektro-membran biyoreaktör (AnEMBR)’ın birleştirildiği yenilikçi hibrit bir teknolojiyle, MVR’da ekonomik açıdan katma değeri olan (NH4)2SO4 gübresinin üretimi, AnEMBR prosesi ile de yenilenebilir enerji metan üretimi, enerji ve su geri kazanımının sağlanmasıdır. Bu kapsamda, projede yüksek konsantrasyonlarda organik madde ve amonyum içeren çöp sızıntı suyunun maliyet etkili arıtımı ve ürün geri kazanımı için MVR teknolojisi ile AnEMBR prosesinin birleştirilerek kombine edilmesi ve sızıntı suyunun arıtılarak gübre, enerji ve su kazanımı için her iki prosesin optimum proses koşullarının tespit edilerek yeni hibrit bir teknolojinin kullanımı araştırılacaktır. Ayrıca önerilen yenilikçi hibrit teknoloji yaklaşımı ilk kez çalışılacak olup; proje çevresel uyumluluk, enerji ve sürdürülebilirlik açısından literatüre önemli katkı sağlayacaktır. Projeden elde edilen bilgiler çevresel açıdan önemli sorun teşkil eden çöp sızıntı suyunun arıtımına gübre üretimi ile çözüm bulmaya yönelik olup, tarımsal üretim ve gıda güvenliği açısından kaynak yaratılmasını sağlayacaktır. Yenilenebilir enerji metan üretimi ile de enerji arz güvenliği açısından bir döngü sağlanmış olacaktır. Ayrıca, su geri kazanım potansiyelinin değerlendirilmesi ile de su kaynaklarının korunmasına katkı sağlanacaktır. Sonuç olarak yenilikçi hibrit MVR-AnEMBR teknolojisi; gıda güvenliği, enerji güvenliği ve su güvenliğine yönelik bilgi üretilmesi ve atık oluşumunu da minimuma indirecek çevre dostu sürdürülebilir teknoloji geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.   GTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Dr. Öğr. Üyesi Recep ÖNLER yürütücülüğünde "Bağlayıcı Püskürtme Eklemli İmalat İle Termal ve Mekanik Özellikleri İyileştirilmiş İndirgenmiş Grafen Oksit Katkılı Bakır Kompozitlerin Üretilmesi" Proje detayı; Bağlayıcı Püskürtme Eklemeli İmalat yöntemi sahip olduğu hızlı ve ekonomik üretim potansiyeli ile metal, seramik ve kompozit malzemelerden istenen özellikleri sağlayabilecek karmaşık geometrilerin üretimine olanak sağlamaktadır. Lazer ve elektron ışını tabanlı yöntemlere göre bu yöntemde malzemeler ergitilmeden toz metalurjisinde olduğu gibi sinterlenerek şekillendirilmektedir. Bu da elmas ve grafen gibi yüksek sıcaklıklarda işlenmesi zor olan malzemelerin de eklemeli imalatta kullanımına olanak sağlamaktadır. Bu proje eklemeli imalatın sağladığı tasarım özgürlüğünü, bağlayıcı püskürtme eklemeli imalat yönteminin üretim serbestliğini, indirgenmiş grafen oksitin termal ve mekanik özelliklerini ve makine öğrenmesinin yeni tasarımlar oluşturmaktaki maharetlerini bir araya getirerek termal, mekanik ve tribolojik özellikleri iyileştirilmiş fonksiyonel yapıların elde edilmesini hedeflemektedir.   GTÜ Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Dr. Arş. Gör Muhammed Taha DEMİRKAN yürütücülüğünde "Sodyum-İyon Bataryalar İçin Piezoelektrik Malzeme Katkılı Sb/C Kompozit Anotları" Proje detayı: Lityum madeninin dünyada sınırlı miktarda olması nedeniyle Lityum-iyon bataryalara alternatif başka kimyasal enerji depolama türlerine ihtiyaç bulunmaktadır. Sodyum-iyon bataryaları bu alternatiflerin en fazla umut vadeden türlerinden biridir fakat Lityum-iyon bataryalarında halihazırda olan sorunlar maalesef sodyum-iyon bataryaları için de geçerlidir. Bu sorunların çözümü için halihazırdaki bilim çalışmalarında en uygun yollardan biri olarak yüksek kapasiteli ve dayanımlı anot malzemesi geliştirebilmesi görülmektedir. Antimon/karbon anotlar sodyum-iyon bataryaları için yakın zamanda test edilen umut vadeden anot malzemelerden biridir. Fakat, diğer alaşımlama türü anotlarda olduğu gibi bu anotlarda da yüksek hacim değişimi ve düşük elektrokimyasal performans sorunları görülmektedir. Bu projede, bu sorunların çözümü için piezoelektrik malzemelerin katkı olarak kullanılması önerilmektedir.