Bitkilerin yapabildiği her şey…
Bilim insanları, havadaki karbondioksit seviyelerini azaltabilecek ve aynı zamanda güneş enerjisi sağlayabilecek yapay bir fotosentez türü üretmişler. Bu iki özellik, değişen iklimimizi dengelemeye yardımcı olabilir.
Araştırmacıların yaptığı çalışmada, Güneş ışığının mavi dalga boyunu taklit eden mavi ışık ile kimyasal bir tepkime tetikleniyor ve bu sayede karbondioksit, format ile formamit adı verilen ve enerji kaynakları olarak kullanılabilen iki adet indirgenmiş biçime dönüştürülüyor.
Tepkime bittikten sonra geriye kalan şey, tıpkı bitkilerde ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren fotosentez sürecinde olduğu gibi, daha temiz bir hava ve fazladan bir enerji oluyor. Central Florida Üniversitesi’ndeki araştırma takımının bu sentetik örnek konusunda umutları yüksek.
Araştırmacılardan biri olan Fernando Uribe-Romo şöyle açıklıyor: “Belirli bir renkteki ışığı emecek olan maddeleri bulmak, bilimsel açıdan çok zor bir şey. Fakat sosyal açıdan, sera gazlarını azaltmaya yardımcı olabilecek bir teknolojinin geliştirilmesine katkıda bulunuyoruz.”
Uribe-Romo’nun belirttiği üzere, bilim insanları bu türden bir şeyi daha önce yapmaya çalışmış. Fakat ışığı görülebilir tayfa getirmek ve doğru kimyasal tepkimeleri tetiklemek çok zor.
Platinyum, renyum ve iridyum gibi görülebilir ışığı emebilen maddeler, yapay fotosentez makineleri yapmak için fazla nadir bulunuyorlar ve genelde pahalılar.
Uribe-Romo ve meslektaşlarının aklına, gelen mavi ışığı bir anten gibi emen ve N-alkil-2-aminoterefalat adı verilen organik moleküller ile daha yaygın bulunan titanyum metalini kullanmak gelmiş.
Kullanılan bu metal-organik yapı (MOF), araştırmacıların istediği şekilde başarılı olmuş. MOF’lar, yüksek yüz ölçümlerindeki gazları ayırmak ve hapsetmek için zaten kullanılıyor. Bu olayda ise ‘anten’ ışığı hapsederken ve titanyum oksidin CO2’yi dönüştürürken ihtiyaç duyduğu elektronları sağlarken, gözeneklere CO2 girmiş.
Araştırmacılar, mavi ışık ile donatılmış (küçük bir şezlong gibi görünen) silindirik bir deneme kapsülü hazırlayıp MOF’un işe koyulmasını sağlamışlar. Madde CO2’yi hapsederken, mavi ışık bunu Güneş ışığı yakıtına dönüştürecek enerjiyi sağlamış.
Bilim insanları, işlemin daha büyük bir ölçekte uygulanması için sistemin verimliliğinin artırılması gerektiğini ve daha büyük bir görünür ışık tayfının yakalanması gerektiğini söylüyorlar; ancak işaretler umut vadediyor.
Atmosferimizdeki karbondioksit seviyelerinin korkutucu eşikleri geçmesiyle birlikte; bu seviyeleri azaltma konusunda ister doğadan, ister kendi yaptığımız malzemelerden olsun, elde edebileceğimiz her türlü yardıma ihtiyacımız var. Bilim insanları da CO2’yi hapsetmek için çok sayıda seçenek üzerinde çalışıyorlar.
Yeni MOF maddesi, nihayetinde güç tesislerinin yanına kurularak atmosfere salınan karbondioksit miktarını önemli oranda azaltabilir.
Uribe-Romo şöyle açıklıyor: “Gaz; santralin içine çekilecek, işlemden geçecek ve sera gazlarını geri dönüştürüp, güç tesisine geri verilecek olan enerjiyi üretecek.”
Bir diğer olasılık da, bu maddeden yapılan çatı kiremitlerini evlere yerleştirmek. Havanın bir kısmı bu maddeyle temizlenebilir ve aynı zamanda enerji üretilebilir.
“Bunun gerçekleşmesi için yeni bir teknoloji ve altyapı gerekecek,” diyor Uribe-Romo. “Fakat bunu yapmak mümkün olabilir.”
Fernando Uribe-Romo, yapay fotosentez işlemini aşağıdaki videoda açıklıyor:
Bulgular, Journal of Materials Chemistry A bülteninde yayınlandı.
ScienceAlert
