Artık günümüzde şirketler, dünyamızı kurtarmak gibi üzerinde durdukları bir parola doğrultusunda çevre dostu hidrojen kaynaklı teknolojiler geliştiriyorlar. Hidrojen, yakıttan daha çok aslında temiz bir enerji taşıyıcısıdır. Hidrojenin kaynağı sık sık kirli olarak anılır. Yani petrol gibi fosil yakıtlar gibi kuyular kazıp da hidrojen bulmak söz konusu olan sorun değildir ama hidrojen üretilebilir ve bu üretim çeşitli kaynaklar kullanılarak yapılabilir.
Gökhan Atmaca | KuarkMNB 08.03.2010
Hidrojen üretilmesinde en kirli yöntem kömürün gazlaştırılması yöntemidir. Yenilenebilir enerji elektrolizi mesafe kat edilmesiyle en temizi olabilir: yani rüzgar, güneş, jeotermal, hidrotermal benzeri yenilenebilir enerji teknolojileri kullanılarak.
Özellikle güneş enerjisi kaynaklı suyun ayrılması etkili biçimde umut veriyor, temiz enerji kaynağı ve dünya üzerinde çok sayıda araştırma projesi ile bir endüstriyel ölçek üzerinde araştırmacılar tarafından kirli karbon yakıtlar ile rekabet edebilecek yeterince verimli -maliyetleri indirgenmiş ve ömürleri uzatılmış- süreçler çalışılıyor.
Yine güneş enerjisi kullanılarak yapay fotosentezler söz konusu, burada güneş enerjisi kullanılarak su bölünerek/ayrıştırılarak hidrojen ve oksijen üretiliyor, böylece güneş ışığının devamlılığı boyunca temiz ve taşınabilir enerji kaynağı sunuluyor. Negatif yüklü elektronlar ve pozitif yüklü protonları ile birlikte oksijen içeren tek bir su molekülünü kırmak için 2.5 V gereklidir. Su moleküllerinden birbirine zıt yüklü elektron ve protonların ayrıştırılması ve çıkarılması elektrik gücünü sağlar.
Doğal fotosentezler görülebilir ışığı absorbe eden klorofiller kullanır ve birçok solar hidrojen hücresi ışık absorplayan, ışığa duyarlı organik boya molekülleri kullanılarak bu süreç taklit edilir ve sonra absorbe edilen enerji transferi ile katalizör hidrojenin protonunu indirger.
İngiltere’den araştırmacılar, daha ucuz ve çevreci yararlı inorganik ışık hasadı nanokristal dizisi, fotoelektrokimyasal hidrojen üretimi için kararlı sistem ve ucuz, bol bulunan elementlerle düşük maliyetli elektrokatalizör ile birleştirebildiler.
İngiltere’de East Anglia Üniversitesi’nde NanoÖlçek Bilimi’nde başkan ve Kimya Bölümü’nde profesör olan Thomas Nann çalışmaları ile ilgili açıklamalarda bulundu, “Biz hidrojenin fotoelektrokimyasal üretimi için güçlü ve verimli bir sistem keşfettik. Çoğu en ileri teknik yaklaşımlarının aksine, bizim sistem organik boyaların uyarılmış durumlarına bağlı değildir. Kuantum noktalar çok geniş absorpsiyon kesitine sahiptir. Bu büyük bir ihtimalle bizim sistemimizin performansını artırır.”
Thomas Nann’ın ekibi ilk defa bir çarpaz bağlantılı katman katman İndiyum Pospat kuantum nokta dizisi ile onlar bir aygıt geliştirdiler. Bu sistem ile %60’dan fazla fotoelektrokimyasal verim başarıldı, bu alanda önemli bir buluş olduğu ifade ediliyor. Bu %60’lık verim, fotoverim değildir ama proton üretimi için kullanılan sistemde uyarılan elektronların miktarıdır.
Thomas Nann’a göre esas zorluk, ekonomik ve ekolojik bir şekilde hidrojen üretme kapasitesine sahip bir sistemi gerçekleştirmek olacak.
Çalışma ile ilgili yayınlanan makale: http://dx.doi.org/doi:10.1002/anie.200906262
Hazırlayan: Gökhan Atmaca – KuarkMNB
Kaynak: http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=14845.php
