İnsan ihtiyaçlarını karşılamak için gerekli enerjiyi sağlamak, toplumun şimdiye kadar karşılaştığı en büyük güçlüklerden biridir. Daha önce güvenilir olarak tanımlanan kaynaklar -petrol, gaz ve kömür- hava kalitesini azaltıyor, karayı ve okyanusu kirletiyor; CO2 ve diğer sera gazlarının da salınmasıyla küresel iklimin kırılgan dengesi değişiyor. Bu arada, dünyanın hızlı bir şekilde sanayileşen nüfusunun 2050 yılına kadar 10 milyara ulaşacağı tahmin ediliyor. Bu yüzden daha temiz alternatifler üretmemiz gerekmekte.
Arizona Devlet Üniversitesi’nin Yapısal Keşif Merkezi’ndeki araştırmacılar, zorlu küresel talebin karşılanmasına yardımcı olmak için temiz ve sürdürülebilir enerjinin önünü açabilecek yeni teknolojileri araştırıyorlar. Amerikan Kimya Derneği Dergisi’nde çıkan yeni araştırmada, yazar Brian Wadsworth ve meslektaşları Anna Beiler, Diana Khusnutdinova, Edgar Reyes Cruz ile Gary Moore temiz yakıt üretimi için kimyasal reaksiyonlar verebilen katalitik malzemeleri birleştiren teknolojileri sundular. Yeni çalışma, bu tarz cihazların ana bileşenlerine odaklandı ve yakıt oluşturucu reaksiyonları anlamak için teorik bir çerçeve çizdi. Sonuçlar bu tür hibrit teknolojilerin verimliliğini ve performansını geliştirmeye yönelik stratejiler önermekte, bu durum da ticari olarak uygulanabilirliğe biraz daha yaklaşmaktadır.
Çalışmada, güneş ışığından doğrudan elektrik üretmek yerine, güneş enerjisi kimyasal bağlarda depolandı ve bu yolla yakıt üretilebilecek reaksiyonlara odaklanıldı. ASU Moleküler Bilimler Okulu’nda yardımcı doçent olarak çalışma yürüten Moore, “Bu özel çalışmada, ışık yakalama ve dönüştürme teknolojilerini kimyasal tabanlı enerji depolama stratejileri ile birleştiren sistemler geliştiriyoruz” diyor.
Güneşten enerji üretmek
Güneş ışığı, enerji üretimi açısından en cazip kaynaklardan birini oluşturuyor. Nitekim, güneş enerjisi teknolojilerinin benimsenmesi son yıllarda önemli bir ivme kazandı. Bu enerjinin üretimi sırasında fotovoltaik cihazlar veya güneş pilleri güneş ışığını toplar ve enerjiyi doğrudan elektriğe dönüştürür. İyileştirilmiş malzemeler ve düşük maliyetler fotovoltaikleri, cazip bir enerji seçeneği haline getirmiştir. Moore, “Ama sadece fotovoltaik kullanarak güneş enerjisine erişim yetmiyor” diyor. Güneş ışığı ve rüzgar enerjisi gibi birçok yenilenebilir enerji her zaman mevcut değildir; bu nedenle, aralıklı kaynakların depolanması ve küresel enerji taleplerinin büyük ölçüde karşılanması gelecekteki teknolojilerin önemli bir parçasını oluşturacaktır. Moore “Öngörülebilir gelecek ve özellikle kara ve hava taşımacılığını içeren uygulamalar için, enerji altyapımızın bir parçası olarak yakıtları kullanmaya devam edebiliriz” diyor.
Bu türden güneş enerjili çözümlerin oluşturulmasından önce yapılması gereken çok iş var. Bunun gibi teknolojilerin insan talepleri için pratik hale getirilmesi verimlilik, uygun fiyat ve istikrar gerektirir. Bu noktada doğadan yardım alınabilir. Enerji bakımından zengin kimyasal maddeler üretmek için güneş ışığının kullanılması, bitkiler ve diğer fotosentetik organizmalar tarafından uygulanan bir işlemdir. Moore, “Bu süreçte, ışık emiliyor ve enerji, sonunda yediğimiz yiyecekleri üreten bir dizi karmaşık biyokimyasal dönüşümün bir parçası oluyor” diyor ve ekliyor: “Biyolojik organizmalar kendi kendine onarım ve üreme yeteneğine sahip; teknolojik ürünler ise bu yönüyle sınırlı kaldı. Bu noktada, biyolojiden daha fazla şey öğrenebiliriz.”
Kaynak: https://phys.org/news/2019-09-fuel-sunlight.html
