1. Ana Sayfa
  2. Bilim
  3. Yeni ‘Yapay Yaprak’, Karbondioksiti Yakıta Dönüştürmek İçin Güneş Işığını Kullanıyor

Yeni ‘Yapay Yaprak’, Karbondioksiti Yakıta Dönüştürmek İçin Güneş Işığını Kullanıyor

crop_149_800x391

Hiç şüphe yok ki iklim değişikliğinin çok ciddi (ve daha da kötüye giden) bir sorun olduğu. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından yayınlanan bir rapora göre, dünyanın bütün sanayileşmiş ülkeleri bir gecede karbon nötr hale gelse bile, sorun daha da kötüleşmeye devam edecek.

Kısacası, CO2 megatonlarını atmosfere pompalamayı bırakmak yeterli değildir; Ayrıca, oraya daha önce koyduklarımızı çıkarmaya da başlamalıyız.

Karbon yakalama (veya karbon giderimi) olarak bilinen teknik devreye giriyor. İhtiyaçlarını doğadan alan Ontario, Waterloo Üniversitesi’nden uluslararası bir araştırmacı ekip, gerçek şeyin karbon yıkama kabiliyetlerini taklit eden “yapay bir yaprak” yarattı.

Fakat atmosferik CO2’yi kendisi için bir yakıt kaynağına dönüştürmek yerine, yaprak onu yararlı bir alternatif yakıta dönüştürür.

Ekibin araştırması, Nature Energy dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir makalede tanımlandı .

Ekip, Illinois’teki Argonne Ulusal Laboratuvarı’ndaki (ANL) Nano Ölçek Materyalleri Merkezi ile araştırma yapan ve Waterloo Nanoteknoloji Enstitüsü’nden (WIN) mühendislik profesörü olan Yimin A. Wu tarafından yönetildi.

Her iki kurumdan, California Eyalet Üniversitesi’nden (Northridge) ve Hong Kong Şehir Üniversitesi’nden araştırmacılar katıldı.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Araştırmacılar daha sürdürülebilir hale getirmek için kripto para birimini yeniden düşünmek istiyor

Doğada, yeşil bitkiler atmosferik CO2 ve suyu fotosentez işlemi ile glikoz ve oksijene dönüştürür. Bu, kimyasal reaksiyonları güçlendirmek için Güneşten gelen ışığı birçok dalga boyunda (menekşe-mavi ve turuncu-kırmızı) emen pigment klorofil sayesinde mümkün olur.

[mailpoet_form id=”1″]

Glikoz daha sonra bitkiler tarafından bir yakıt kaynağı olarak kullanılırken, oksijen gazı salınır.

Wu’nun açıkladığı gibi , kendisi ve ekibi, benzer bir sürece dayanan ancak farklı son ürünler üreten yapay yapraklarını tasarlamak için aynı fikri kullandı.

“Biz ona yapay bir yaprak diyoruz çünkü gerçek yaprakları ve fotosentez sürecini taklit ediyor” dedi. “Bir yaprak glukoz ve oksijen üretir. Metanol ve oksijen üretiriz.”

blank

Sürecin anahtarı (Wu ve meslektaşlarının 2015’ten beri üzerinde çalıştıkları) kimyasal olarak mümkün olan en fazla sekiz taraflı partiküle sahip olacak şekilde tasarlanan ucuz bir kırmızı toz olan bakır oksittir.

Bu toz, belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılmış suya glikoz, bakır asetat, sodyum hidroksit ve sodyum dodesil sülfat eklendiğinde kimyasal bir reaksiyonla oluşturulur.

Bu toz daha sonra suya, karbon dioksit pompalanırken katalizör görevi gördüğü ve bir güneş simülatörü çözeltiye bir beyaz ışık demeti parlatır.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Araştırma: UV ışınları koronavirüsünü saniyeler içinde öldürüyor

Elde edilen kimyasal reaksiyon, CO2, su ve toz çözeltisi metanole dönüştürülürken oksijen gazı üretir (fotosentez yoluyla). Metanol sudan daha düşük bir kaynama noktasına sahip olduğundan, çözelti ısıtılır ve buharlaşırken metanol toplanır.

Bu süreç , araştırmacıların su ve CO2 gazını syngasa dönüştürmek için güneş ışığı ve kobalt ışık emicilerinin ürettiği fotosentezi kullanan bir cihaz geliştirdikleri İngiltere’de Cambridge Üniversitesi’nde yapılan benzer bir araştırmayı yansıtmaktadır .

Bu madde, hidrojen ve karbon monoksit karışımından yapılır ve alternatif yakıt, ilaç, plastik ve gübrelerin imalatında kullanılır.

Ayrıca Columbia Üniversitesi’ndeki Lenfest Sürdürülebilir Enerji Merkezi direktörü Klaus Lackner tarafından geliştirilen ” yapay ağaç ” konseptine de benzer .

Yıllar önce, Lackner, reçine kaplı plastik yapraklı “ağaçların”, havadan doğal ağaçların CO2’sinin 100 katı kadar alabildiği bir yöntem önerdi. Yapraklar olabildiğince karbondioksit ıslattıktan sonra, biyolojik yakıt oluşturmak için suya yerleştirilirler.

blank

Böyle bir işlem iki nedenden dolayı heyecan verici. Her şeyden önce, atmosferdeki karbondioksitin (küresel ısınmaya birincil katkı maddesi) atılması iklim değişikliğinin yavaşlamasına yardımcı olacaktır.

İkincisi, ortaya çıkan alternatif yakıtlar, insanların elektrikli olmayan otomobillere güvenmeye devam etmelerini sağlayacak ve böylece karbon nötr yaşama geçiş için bize daha fazla zaman tanıyacaktır.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Uzay-Zaman Nedir?

Gelecekte, metanol veriminin arttırılması ve patentli işlemlerin ticarileştirilmesi için endüstriyel adımlar atılması için ilave adımlar atılacaktır.

Araçlara ve kentsel “karbon çiftlikleri” ne ek olarak, bu süreç santralleri ve diğer ana kirlilik kaynaklarını da CO2’yi havadan eş zamanlı olarak uzaklaştırırken, biyo-yakıt üretirken de kullanılabilir.

Wu, “Bu keşiflerin oyunu değiştirme potansiyeli konusunda son derece heyecanlıyım” dedi. “İklim değişikliği acil bir sorundur ve alternatif bir yakıt oluştururken CO2 emisyonunu azaltmaya yardımcı olabiliriz.”

Yorum Yap