BilimDoğa ve ÇevreHaberlerKimya

Yapay Fotosentez Karbondioksidi Yakıta Dönüştürüyor

0
Yapay fotosentez

Illinois Üniversitesi’ndeki kimyacılar, su, karbondioksit ve görünür ışığı yapay fotosentez ile sıvılaştırılabilen yakıt üretti. Karbondioksidin, propan gibi daha kompleks moleküllere dönüşümüyle, yeşil enerji teknolojileri fazla karbondioksidi güneş olmadığı zaman kimyasal bağ formunda solar enerji olarak depolamaya oldukça yaklaştı.

Yapay Fotosentez Nedir?

Bitkiler güneş ışığını su ve karbondioksit arasında solar enerjiyi glikoz olarak oluşturmak ve depolamak amacıyla kimyasal reaksiyonları başlatmak için kullanır. Yeni çalışmada, katalizör olarak elektron bakımından zengin olan altın ile beraber, bitkilerin doğal fotosentez sırasında karbondioksit ve suyu yakıta dönüştürmesinde kullandığı görünür ışık spektrumun aynı yeşil ışık miktarını kullanan yapay bir proses geliştirdiler. Kısacası bu bir yapay fotosentez olarak adlandırılmıştır.

Kimya profesörü ve araştırmanın ekibinden Prashant Jain, “Buradaki temel amaç, fazla karbondioksitten güneş ışığı gibi diğer sürdürülebilir kaynaklardan kompleks, sıvılaştırılabilir hidrokarbonlar üretmektir. Sıvı yakıtlar en ideal yakıtlardır. Çünkü gazdan daha güvenli ve daha ekonomiktir. Ayrıca uzun zincirli moleküllerden oluşturuldukları için daha fazla kimyasal bağ içerirler. Yani daha yoğun enerji toplarlar.” diye ifade ediyor.

İlgini Çekebilir  Bilim İnsanları Wi-Fi Sinyalleri ile Elektrik Üretti

Prashant Jain’in laboratuvarında, doktora sonrası araştırmacı ve araştırma ekibinden olan Sungju Yu: “Yapay fotosentez işlemi, yeşil ışığın emilmesi için metal katalizörleri kullanır ve karbondioksit ile su arasındaki kimyasal reaksiyonlar için gerekli elektronları ve protonları transfer eder. Bir nevi doğal fotosentezde pigment klorofilin yerine geçer.” diye ifade ediyor.

Yapay fotosentez ekibi Prashant Jain ve  Sungju Yu
Prashant Jain ve Sungju Yu (soldaki Jain, sağdaki Yu)

Yapay Fotosentezin Katalizörü

Jain’e göre altın nanoparçacıkları özellikle bir katalizör kadar iyi çalışır ve yüzeylerinin karbondioksit molekülleri ile olumlu bir şekilde etkileşime girdiğini, ışığı emmede etkili olduğunu ve kolayca kararabilen diğer metaller gibi kırılmadığını veya bozulmadığını söyledi.

“Hidrokarbon yakıt bağlarında depolanan enerjinin serbest bırakılmasının birkaç yolu vardır. Ancak, geleneksel basit yakma yöntemi, daha fazla CO2 üreterek sona erer. Bu da güneş enerjisinin ilk etapta toplanması ve depolanması fikrine karşı verimdir.”diye ifade ediyor Jain.

Yine Jain’in ifadesine göre: “Bu süreçte oluşturulan hidrokarbonlardan daha geleneksel olmayan potansiyel basit kullanımlar da var. Mesela bu yöntem elektrik akımı ve voltaj üreterek yakıt hücrelerine güç sağlamak için kullanılabilir. Dünya genelinde hidrokarbonun elektriğe dönüşümünün nasıl verimli bir şekilde yapılabileceğini çözmeye çalışan laboratuvarlar var.”

İlgini Çekebilir  Özgül Isı (Öz Isı, Isınma Isısı) Nedir ?

Bu karbondioksit-sıvı yakıtının gelişmesi yeşil enerji teknolojisi için ne kadar heyecan verici olsa da, araştırmacılar Jain’in yapay fotosentez işleminin bitkilerde olduğu kadar verimli olmadığını kabul ediyor.

Yapay fotosentez projesi mimarları
Yapay fotosentez projesinin mimarları

Jain’e göre: “Kimyasal reaksiyonların etkinliğini artırmak için katalizörün nasıl ayarlanacağını öğrenmemiz gerekiyor. Öyleyse, sürecin nasıl veriminin artırılacağına karar vermek için sıkı çalışmaya başlayabiliriz. Ayrıca herhangi bir standart enerji teknolojisi gibi, cevaplanması gereken birçok ekonomik fizibilite sorusu da olacak.”

Sizce yapay fotosentez sürdürülebilir yakıt üretiminde bir dönüm noktası olacak mı? Düşüncelerinizi yorum kısmında belirtmeyi unutmayın.

Kaynak: ScienceDaily

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre LEBLEBİCİOĞLU, 1993 yılının Ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadal programına başladı. 2014 yılının ilk döneminde Erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun oldu. Mezuniyetten sonra ise yaklaşık 2 yıl solar enerji sektöründe faaliyet gösterdi. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamladı. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır. İleri seviyede İngilizce ve başlangıç düzeyinde Almanca bilmektedir.

Klinostat Nedir? Uzayda Bitki Yetiştirmek Mümkün Mü?

Önceki Yazı

EDEN ISS Projesi: Uzayda Güvenli Gıda Üretimi

Sonraki Yazı

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunları da beğenebilirsiniz

Bu konuda daha fazla Bilim