Yapay fotosentez ile hidrojen üretmek için güneş enerjisi suyun ayrıştırılmasında kullanılıyordu. Ancak, yeni bir araştırma bu araştırma alanına benzeyen ama farklı bir yapay fotosentez türü oluşturdu. Yakıt olarak hidrojen üretmek yerine, bu tür yapay fotosentezde karbondioksiti güneş enerjisi kullanarak yakıta dönüştürmeye çalışılıyor. Böyle bir teknoloji elbette ki atmosferdeki artan sera gazının kaldırılmasında yararı olacaktır ya da karbondioksitin sera gazı olarak daha atmosfere salınmadan önüne geçecektir.
Araştırma ABD’deki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’nda yer alan Yapay Fotosentez Araştırma Merkezi’ndeki araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi ve bulguları Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlandı. Araştırmacılar farklı fotoelektrik hücre düzenlemeleri, katalizörleri ve nihai yakıt ürünleri için bu sürecin potansiyel verimliliğini değerlendirdiler.
Bu değerlendirme sonucunda, araştırma grubu güneş enerjisinin karbondioksiti sentetik bir gaza yüzde 18.3 verimle dönüştürebildiğini buldular. Bu sentetik gaz başka hidrokarbonları oluşturmak için kullanılan hidrojen ve karbon monoksit karşımıdır. Diğer taraftan aynı şekilde yüzde 20.3 verimle hidrojen ve metanın bir karışımı olan sıvı hitan (İng. hytane) üretilebildiği ortaya kondu.
Güneş ışığı kullanarak karbondioksiti tüketmek ve yakıt üretmek ilgi çekici bir fikir olarak karşımıza çıkıyor. Aslında bu yeni bir fikir değil, bugüne kadar güneş ışığından yakıt elde etme verimliliği yüzde 7’den daha az olmuştur ama Berkeley araştırmacılarının yeni çalışmaları ile bu verimlilik yüzde 18-20 civarına ulaşmıştır. Doğal fotosentezin verimliliğinin yüzde 0.5 ve 1 arasında hatta bazen çok nadir olsa da yüzde 2’ye kadar çıktığı düşünülürse bu yeni verimlilik oranları oldukça iyi.
Yapay fotosentez aygıtları fotoelektrik hücrenin güneş ışığını soğurması ve suyun oksijen ile hidrojene ayrıştırılması için enerjinin kullanılması şeklinde çalışıyor. Sonra bu hidrojen hidrokarbonlar ve daha fazla su yapmak için karbondioksite ekleniyor.
Berkeley’deki Yapay Fotosentez Araştırma Merkezi 2010 yılında kurulmuş ve geçtiğimiz Nisan ayında ABD Enerji Bakanlığı tarafından beş yıllık çalışmaları için 75 milyon dolar destek sağlanmış. Dolayısıyla, güneş enerjisini kullanarak yapay fotosentezle yeni yakıt üretme fikri gün geçtikçe geliştirilecek gibi görünüyor.
Detaylar için kaynak kısmındaki bağlantıyı ziyaret edebilirsiniz.
Gökhan Atmaca, Bilim Uzmanı (MSc.)
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kaynak:
Monica Heger, This Is How Good Solar-to-Fuel Conversion Can Be, IEEE Spectrum, Ekim 2015
İlgili haber: Dünya’nın En Verimli Yapay Fotosentez Sistemi Geliştirildi
