Yapay Fotosentezde Çığır Açan Buluş

Bilindiği üzere bitkilerin güneş ışığını enerjiye dönüştürmek(fotosentez)gibi muhteşem bir yetenekleri var ve bilim adamları bu fotosentez olayını yapay bir şekilde gerçekleştirmek için uğraşmaktalar. Fotosentez olayını yapay olarak elde etmenin yenilenebilir enerji açısından faydaları neredeyse çığır açacak büyüklükte olabilir ve bu yolda en umut vaat eden yöntem ise içerisinde “fotokatalizörden oluşmuş bir “foto katman” bulunduran yeni bir cihaz.

Bu yeni cihaz CO2, su ve güneş ışığı ile çalışmakta. Cihaz oksijen ve yan ürün olarak daha sonradan yakıt olarak depolanabilir formik asit üretmekte. Üretilen formik asit ile başka bir temiz enerji kaynağı olan hidrojene direkt olarak dönüştürülebiliyor veya olduğu gibi formik asit formunda temiz enerji kaynağı olarak kullanılabiliyor.

Cihazın asıl çığır açan noktası ise “fotokatalizörlerden oluşan foto katmanı”. Bu katman yarı iletken olarak güneş ışığı elektronları ile etkileşime geçtiğinde oksidasyon reaksiyonunun oluşmasını sağlayan kobalt bazlı bir hızlandırıcı kullanmakta.

Cihaz, çalışması için başka bir enerji kaynağı veya parçaya ihtiyaç duymuyor.

Cambridge Üniversitesi’nden Qian Wang: Çıkan sonuçlara baktığımız zaman çok şaşırdık.Hiç bu kadar efektif ve verimli çalışacağını beklemiyorduk. Bazen işler umduğunuz gibi gitmeyebiliyor fakat bu sefer işlerin umduğumuzdan daha iyi gittiğini söyleyebiliriz.

Cihazın Fotoğrafı (University of Cambridge)
Cihazın Fotoğrafı (University of Cambridge)

Şu an üzerinde çalışılan prototip 20cm² iken üzerinde çalışan bilim adamları boyutunun çok fazla maliyet çıkarmadan da yükseltilebileceğini belirtiyorlar. Bu foto katmanların ileri ki zamanlarda tıpkı güneş panelleri gibi büyük enerji çiftliklerinde kullanılabileceğini ve reaksiyon sonucu oluşan formik asidin ihtiyaca göre farklı yakıtlara dönüştürülebileceğini vurguluyor.

Son zamanlarda yapay fotosentez üstüne yapılan çalışmaların çoğunluğu reaksiyon sonucunda yarardan çok zarar getiren yan ürünler oluşturduğu için şu an en verimli ve zararlı yan ürünü olmayan bu cihaz minimal atık ile maksimum üretimi amaçlıyor.

Profesör Wang: ” Reaksiyon sonucu oluşan atığı yüksek seçicilik ile minimuma indirmek bu zamana kadar üzerinde çalıştığımız en zor konuydu. Sonuç olarak yapay fotosentez ile uğraşanların en büyük sorunu reaksiyonun sonucunda fazla atık oluşması ve amacını kaybetmesi oluyor.”

Aynı üniversitenin başka bir laboratuvarında ise “yapay yaprak” üretimi 2019’da yapılmıştı.

Yeni üretilen “foto katman” için buna benzer bir yapıda olduğu söylenebilir. Yapay yaprak ile foto katmanın en büyük farkı ise foto katmanın daha ucuz, uygulanabilirliği ve ölçümlenebilirliğini çok daha iyi seviyelerde olması.

Ne yazık ki bütün bunlar foto katmanın daha seri üretim, dağıtım ve satışa hazır olduğu anlamına gelmiyor. Araştırmacılar süreçte beklediklerinden daha iyi bir verimlilik oranı almaları sonucu verimlilik beklentilerini daha da yükseltmiş durumda ve ayrıca katalizör olarak katmanda kullanılmak üzere farklı katalizörlerle deneyler yapmaktalar.

Son gelişmeler ve haberlere baktığımızda dünya hiçbir zaman temiz enerjiye bu kadar ihtiyaç duymamıştır. Wang ve ekibi hazır ve kullanılabilir temiz enerji kaynakları konusunda bilimsel araştırmalara önem verilmesi gerektiği konusunda vurgu yapıyor.

Cambridge Üniversitesinden Erwin Reisner: ” Depolanabilir gaz yakıtların oluşumunda ortaya çıkan yan ürünlerin ayrıştırılması her ne kadar karışık olsa da bizler bu araştırmayı temiz gaz yakıtından temiz sıvı yakıtlara kadar ilerletmek ve dağıtımı ve depolanması konusunda daha kolay olmasını umut ediyoruz. Ve umuyoruz ki bu teknoloji yenilenebilir güneş enerjili temiz yakıtların üretimi konusunda öncü olur.”

Yusuf Can KILIÇ

Fizikçinin Teorisine Göre Dijital Bilgiler Dünya’nın Kütlesini Tüketiyor

Kolesterol ve Pigmentlerin Çökelti Oluşturması Sonucu Ortaya Çıkan Durum: Safra Kesesi Taşları