Alberta Üniversitesi (U of A) araştırmacıları, temiz enerji arayışında önemli bir gelişmeye imza atarak suyu bileşenlerine ayırmanın daha verimli bir yöntemini keşfetti. Bu buluş, suyun hidrojen ve oksijen gibi elementlere ayrılması sürecinde kullanılan geleneksel yöntemlere alternatif sunmakta.
Yenilikçi metot, güneş ışığı ve kolay temin edilebilen özel malzemeleri kullanarak, hidrojeni üretmek için taşınabilir ve çevre dostu seçenekler sağlamayı vaat ediyor. Birçok ülke, enerji politikalarında fosil yakıtların yerine hidrojeni koyarak sürdürülebilir bir alternatif arayışını hızlandırmaktadır.
Günümüz hidrojen üretim yöntemleri genellikle maliyetli ve verimlilikten uzak olarak değerlendirilmektedir. Mevcut sistemler, elektrik elde etmek için güneş panellerine başvurmakta ve sonrasında bu elektrikle suyu elektroliz etmektedir. Bu süreç, hem maliyet hem de enerji kayıpları açısından dezavantajlıdır.
DOĞRUDAN GÜNEŞ IŞIĞIYLA HİDROJEN ÜRETİMİ
Alberta Üniversitesi ekibi, suyu parçalamak için doğrudan güneş ışığının enerjisini kullanarak farklı bir yöntem geliştirmiştir. Bu yeni teknik, daha az enerji gerektirmesi ve potansiyel olarak daha düşük maliyetli olmasıyla dikkat çekiyor. Araştırmanın lideri Karthik Shankar, bu yaklaşımın verimliliğini vurguluyor.
Peki, bu yenilikçi yöntem tam olarak nasıl işliyor? Ekibin geliştirdiği süreç, gübrelerde ve idrarda bolca bulunan, uygun maliyetli bir kimyasal olan ürenin, termal yoğunlaşma polimerizasyonu yöntemiyle karbon nitrür adlı bir maddeye dönüştürülmesiyle başlıyor.
Koruyucu karbon nitrür malzemesi, güneş ışığını emerek elektronlarını hareketlendiriyor ve bu süreçte boşluklar oluşturuyor. Daha sonra, tekrar uygun maliyetli bir malzeme olan titanyum dioksit ekleniyor ve birleşerek karmaşık bir yapı oluşturuyorlar. Bu etkileşim, enerjilendirilen elektronlarla boşlukların, faydalı bir tepkime gerçekleşmesi için yeterli sürede ayrı kalmasını sağlıyor.
Enerji yüklenmiş elektronlar, sudaki protonlarla birleşerek temiz hidrojen gazı (H₂) üretirken, oluşan boşluklar ise sudaki hidroksil iyonlarıyla etkileşerek oksijen gazı (O₂) meydana getiriyor.
YÖNTEMİN AVANTAJLARI VE ESNEKLİĞİ
Bu yeni yöntem, esnek yapısıyla da dikkat çekiyor. Nanoteller sayesinde sistem, güneş ışığını farklı açılardan toplayabilmekte ve böylece güneşli veya bulutlu günlerde etkinliğini korumakta. Ayrıca, ortaya çıkan hidrojen gazı taşınmaya hazır bir şekilde enerji depoladığından büyük piller gerekmiyor.
Yöntem, ucuz ve bol bulunan malzemeleri kullanması ve zararlı atık veya aşırı ısınma sorunları yaratmaması nedeniyle teorik olarak geleneksel silikon güneş panellerinden daha çevre dostu olarak tanımlanıyor.
GELECEK PLANLARI
Alberta Üniversitesi ekibi, bu proses için alternatif olarak bol bulunan melaminin kullanılması üzerine de çalışmalarını sürdürüyor. Ayrıca, mevcut yöntemin metanolden hidrojen üretimi için de adapte edilebileceğini düşünüyorlar. Bu yöntem, belki daha az temiz bir seçenek olsa da yine de faydalı olabilir.
Araştırmacılar, bu buluşlarının üç ila beş yıl içerisinde geniş ölçekli ticari kullanım için hazır olmasını öngörüyorlar. Detaylandırılan bu yenilikçi yaklaşım, prestijli bilimsel dergi Journal of the American Chemical Society’de yayımlandı.
