Florida Üniversitesi’nden kimya profesörü, sentetik malzemede fotosentez prosesini tetikleyerek, sera gazlarını temizleyecek ve aynı zamanda enerji üretecek çevreci bir yol buldu. Bu prosesin küresel ısınmaya neden olan sera gazlarının azaltılmasında önemli bir teknolojik potansiyel taşıdığı belirtiliyor.
“Bu çalışma gerçekten devrimsel. Işığın spesifik bir rengini absorblayacak materyaller işlemek bilimsel açıdan çok zor olsa da, bu çeşit bir teknoloji sera gazlarını azaltmada oldukça faydalı olabilir,” diyor Florida Üniversitesinden Yrd. Doç. Dr. Fernando Uribe-Romo.
Araştırma bulguları Journal of Materials Chemistry A dergisinde yayınlandı. Uribe-Romo ve öğrencilerinden oluşan ekibi, metal organik kafesleri (MOF) tetikleyerek kimyasal bir reaksiyon oluşturarak, karbondioksiti zararsız organik materyallere dönüştürebilecek bir yol buldular. Proses bitkilerdeki fotosentez prosesine oldukça benziyor. Fakat Uribe-Romo metoduyla besin yerine solar yakıt üretiliyor. Aslında bilim insanlarının yıllardır aradığı bir metot. Bu sayede görünür ışıktan kimyasal dönüşüm tetiklenebiliyor.
UV ışınlar titanyum oksit gibi maddelerde reaksiyon yaratabilecek kadar enerji taşır. Fakat güneşten gelen UV ışığın ancak % 4 kadarı Dünya’ya ulaşır. Görünebilir bölgede mordan kırmızı dalga boyuna doğru skala güneş ışınlarının büyük kısmını temsil eder, fakat sadece birkaç materyal bu renkleri seçerek, CO2’ten yakıt elde edecek şekile dönüştürebilir.
Araştırmacılar çeşitli materyallerle çalıştı fakat bunların bazıları platin,renyum ve iridyum gibi pahalı elementler içerdiğinden fiyat-maliyet oldukça yükselebiliyor.
Mavi Işıktan Karbondioksit Ayrışımı
Uribe-Romo genel non-toksik titanyum metali kullanarak ona organik moleküller katarak, aynı ışık hasat eden bir antene çevirdi. N-alkil-2-aminotereftalat adı verilen bu moleküller, metal organik kafeslere eklenerek,ışığın spesifik renklerini absorblayacak şekilde tasarlandı. Bu çalışmada mavi renk için senkronize edildi.
Ekip hipotezini test etmek için mavi led fotoreaktör kullandı.
Karbondioksitin yavaşçana fotoreaktörü beslediğini aynı solaryum yatağı gibi parladığını gördü. Parlayan mavi ışık güneşten gelen mavi dalga boyundaki ışığı temsil ediyor.
Bu sayede CO2 karbonun format ve formamit adı verilen iki formuna dönüşüyor. Yani iki solar yakıt çıkarken, havada temizleniyor.
“Hedefimiz, bu yaklaşıma ince ayar çekerek, büyük miktarlarda karbon azaltarak, oldukça verimli bir teknik geliştirmektir,”diyor Uribe-Romo.
Ayrıca görünür ışığın diğer dalgaboylarının reaksiyonu tetikleyip, tetiklemeyeceği de araştırılıyor. Eğer işe yararsa, bu proses sayesinde sera gazlarının azaltılmasında önemli bir yol keşfedilmiş olur.
Böyle istasyonlar kurularak, atmosferden büyük miktarda karbondioksit temizlenirken, enerji üretilebilir. Ayrıca belki de gelecekte böyle çatılar yapılarak, hem hava temizlenir, hem de evlere enerji sağlanabilir.
Referans: Matthew Wade Logan et al. Systematic Variation of the Optical Bandgap in Titanium Based Isoreticular Metal-Organic Frameworks for Photocatalytic Reduction of CO2 under Blue Light, J. Mater. Chem. A (2017). DOI: 10.1039/C7TA00437K Journal of Materials Chemistry A
Kaynak: https://phys.org/news/2017-04-scientist-trigger-artificial-photosynthesis-air.html#jCp
Mars içinde elzem bir teknoloji.