Çoğumuz suyun hidrojen ve oksijenle birleşiminden oluştuğunu bilir. İşte bilim insanları sonunda, moleküler hidrojen ve oksijenin birleşerek nasıl suyu oluşturduğunu görüntüledi.
Nadir bir element olan paladyum hidrojen ve oksijen gazını suya dönüştürmekte iyi bir katalizördür fakat bugüne kadar bunu nasıl yaptığı pek anlaşılamamıştı. İşte Northwestern Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu reaksiyonu hassas bir şekilde inceleyecek bir teknik geliştirdi.
Paladyum örneklerini, ultra ince bir cam tabakasıyla kaplanmış bal peteği şeklindeki nano reaktörlere yerleştirdiler. Sonra gazlar ortama verildi. Sonrasında herşey, yüksek vakumlu transmisyon elektron mikroskopları kullanılarak izlendi.
Bu güçlü yeni gözlerle ekip, hidrojen atomlarının paladyuma girdiğini ve kendi atomları birbirinden uzaklaştıkça metalin genişlemesine neden olduğunu görebildi. Ancak daha da önemlisi, paladyumun yüzeyinde küçük su kabarcıklarının oluşmaya başladığını gördüler.
Çalışmanın ilk yazarı Yukun Liu, “Bunun şimdiye kadar doğrudan görüntülenen en küçük kabarcık olabileceğini düşünüyoruz. Beklediğimiz şey bu değildi. Neyse ki bunu kaydediyorduk, böylece diğer insanlara deli olmadığımızı kanıtlayabilecektik,” diyor.
Ortaya çıkan video ilgi çekici, ilkokulda öğrendiğimiz bir reaksiyonu nihayet doğrudan görebilmemiz için bize ön sıradan, nano ölçekte bir koltuk veriyor. Ancak çalışmanın pratik uygulamaları da olabilir.
Ekip, daha ileri deneylerle su üretmek üzere paladyum kullanmak için en uygun yöntemi buldu. Önce hidrojen, sonra oksijen eklemek en yüksek reaksiyon hızına yol açtı. Hidrojen atomları metalin içine sıkışıyor, ardından oksijen eklendiğinde paladyum yüzeyinde su üretmek için geri çıkıyordu.
Yeni Su Üretme Teknikleri Ortaya Çıkabilir
Ekip, bu tekniğin yeni su üretme yöntemlerinin icadına yol açabileceği düşünülüyor. Bilimkurgu senaryolarından biri, paladyum tabakalarının hidrojenle doldurulmasını, uzay araçlarına yüklenmesini ve gerektiğinde oksijen eklenerek içme suyu üretmek için kullanılmasını içeriyor.
Liu, “Paladyum pahalı görünebilir ama geri dönüştürülebilir fakat geri dönüştürülebilir. Bizim prosesimiz paladyumu bitirmiyor. Tüketilen tek şey gazdır ve hidrojen evrende en bol bulunan gazdır. Reaksiyondan sonra paladyum platformunu tekrar tekrar kullanabiliriz, “ diyor.
Tabii ki, bu hala çok uzak ve gerçekte pratik olmayabilir. Ama yine de yakın gelecekte Dünya’da kullanım alanı bulabilir. Ne de olsa, talep üzerine içme suyu üretmenin yollarını bulmak önemli bir ihtiyaç.
Araştırma Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı.
Kaynak: Northwestern Üniversitesi
