Bilim insanları, katalizör olarak elektronca zengin altın nano parçacıklarını kullanarak yüksek enerjili hidrokarbonlar üretti ve yapay fotosentez yapmanın yeni bir yolunu geliştirdiler. Fotosentezde, bitkiler, su ve karbon dioksit moleküllerini yeniden düzenleyerek güneş enerjisini glikoza çevirirler. Yeni işlem, bu doğal yeteneği klorofil gerektirmeden sıvı yakıt oluşturan kimyasal tepkimeyi taklit ediyor. Urbana-Champaign’ deki Illinois Üniversitesi’ nden kimyager Prashant Jain, “Buradaki amaç, aşırı CO2’den ve güneş ışığı gibi diğer yenilenebilir kaynaklardan karmaşık, sıvılaştırılabilir hidrokarbonlar üretmek” diyor. “Sıvı yakıtlar idealdir, çünkü taşıması gazlardan daha kolay, daha güvenli ve daha ekonomiktir.” Yapay fotosentezi gerçekleştirmenin faydaları çok büyük olacak ve bize bir gün evlerimizi ve arabalarımızı besleyecek temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağı sağlacak.
Bu nedenle, dünyanın her yerindeki bilim insanları sürekli olarak güneş enerjisini sınırsız bir fotosentetik yakıt kaynağı olarak kullanmanın yollarını aramaktadırlar, aynı zamanda zararlı atmosferik CO2’ nin geri dönüşümüne yardımcı olabilirler. Jain’in yeni araştırması, doğal nanosentezde katalizör görevi gören ve kimyasal reaksiyonun ilerlemesine yardımcı bir pigment olan klorofil yerine altın nanoparçacıklarının kullanımını araştıran 2018’deki öncü çalışmalara dayanıyor.
Jain,“Bilim insanları genellikle güneş ışığını, karbondioksiti ve suyu yakıta dönüştürmenin yöntemlerini bulmak için bitkilere bakıyorlar” dedi. Bu deneylerde ekip, nanometreler boyutundaki küçük küresel altın parçacıklarının görünür ışığı absorbe edebileceğini ve elektronları ve protonları transfer edebileceğini buldu. Bu yeni çalışma aynı teknikle, CO2’yi propan ve metan dahil kompleks hidrokarbon yakıt moleküllerine dönüştürüyor.
Yukarıda: Altın nanoparçacıkları, kırmızı ve gri CO2 moleküllerini hidrokarbon yakıt moleküllerine dönüştürmek için elektronlar verir. Propan ve metana ek olarak, yöntem aynı zamanda etilen, asetilen ve propanında fotosentez olmasını sağlıyor- bir gün bu karmaşık moleküllerdeki düzenlemelerile yakıt hücrelerinde canlı enerji depolanmasını mümkün kılabilir.
Jain, “Uzun zincirli moleküllerinden oluştuğu için, [sıvı yakıtlar], daha fazla bağ içerebilirler bu da daha yoğun enerji deposu anlamına gelir.”diyor. Yine de, yapay fotosentez yapmak için kullanılan diğer yöntemlerde olduğu gibi çalışmanın pratikliği,sonuç olarak çalışmanın verimliliğine ve gerçek hayatta uygulanabilme yeteneğine bağlı olacak. Bu cephede araştırmacılar, altın nano parçacıkların bu kimyasal dönüşümleri yapabilmesinin gelecekteki potansiyel uygulamalarda nasıl çalışabileceğini araştırıyorlar.
- “Gitmek için uzun bir yol var”
- “Bence, ekonomik olarak elverişli olursak CO2 tutumu ve CO2 stabilizasyonu yakıt yapımı teknolojilerini üretmek için en az on yıla ihtiyacımız olacak.”
- “Ancak sürece ilişkin her yeni görüş, araştırmanın hızını artırıyor.”
Bulgular Nature Communications’da bildirilmiştir.
[Karbondioksit En Az 800.000 Yılda Görülmeyen, Rekor kıran Seviyelere Çıktı]
[CO2’nin Seviyesi Artmaya Devam Ederse Paleojen Dönemi’nin İklimini Yaşayacağız]
[Temel Parçacıklar Nedir?]
Editör / Yazar: Emre TÜRKMENOĞLU
Kaynak: https://www.sciencealert.com/new-artificial-photosynthesis-breakthrough-uses-gold-to-turn-co2-into-liquid-fuel
Bir yorum