Alberta Üniversitesi (U of A) araştırma ekibi, temiz enerji arayışında önemli bir gelişme kaydederek, suyu hidrojen ve oksijen bileşenlerine verimli bir şekilde ayırmanın yeni bir yöntemini keşfetti.
Bu yenilikçi yaklaşım, güneş ışığı ve kolay erişilebilen özel malzemeler kullanarak, gelecekteki yakıt olarak değerlendirilen hidrojeni üretme potansiyeline sahip taşınabilir, temiz ve enerji yoğun seçenekler sunmaktadır.
Birçok ülke, enerji politikalarında fosil yakıtlara sürdürülebilir bir alternatif olarak hidrojene daha fazla önem vermeye başladı.
Mevcut hidrojen üretim yöntemleri genellikle maliyetli ve verimsiz olarak nitelendirilmektedir. Geleneksel yöntemler, elektrik üretimi için güneş panellerinin kullanılmasını ve ardından suyun elektrolizi ile devam eden süreçleri içermektedir; bu da enerji kaybı ve yüksek maliyetler doğurmaktadır.
DOĞRUDAN GÜNEŞ IŞIĞIYLA HİDROJEN ÜRETİMİ
Alberta Üniversitesi’nin geliştirdiği yöntem, suyun parçalanmasında doğrudan güneş ışığı enerjisini kullanmaktadır.
Bu teknik, daha az enerji gerektirmekte ve potansiyel olarak daha düşük maliyetlerle hidrojen üretimi sağlamaktadır. Araştırmanın lideri Karthik Shankar, güneş ışığını doğrudan kullanmanın, geleneksel yöntemlere göre çok daha verimli olduğunu vurgulamaktadır. Peki, bu yeni yöntem nasıl işlemektedir?
SÜREÇ NASIL İŞLİYOR
Ekibin yöntemi, ucuz ve yaygın bir kimyasal olan ürenin, termal yoğunlaşma polimerizasyonu yöntemiyle karbon nitrür adlı bir maddeye dönüşmesi ile başlamaktadır.
Karbon nitrür malzemesi, güneş ışığını emerek elektronlarını enerjilendirir ve serbest bırakır; bu, elektronların yerinde “boşluklar” oluşmasına yol açar.
Karışıma bir diğer ucuz malzeme olan titanyum dioksit eklenir, bu iki madde özel bir yapı oluşturacak şekilde birleşir.
Bu etkileşim, enerji yüklü elektronları ve boşlukları reaksiyona girebilecekleri kadar uzun süre ayrı tutmayı başarmaktadır.
Enerji yüklenmiş elektronlar sudaki protonlarla reaksiyona girerek temiz hidrojen gazı (H₂) üretirken, boşluklar hidroksil iyonları ile etkileşerek oksijen gazı (O₂) meydana getirir.
YÖNTEMİN AVANTAJLARI VE ESNEKLİĞİ
Yeni yöntem, nanotellerin kullanımı sayesinde esnek bir yapı sunmaktadır; bu sayede sistem, güneş ışığını farklı açılardan yakalayarak hem güneşli hem de bulutlu günlerde etkili olabilmektedir.
Ayrıca, hidrojen gazı taşınmaya hazır bir şekilde üretilerek büyük depolama pillerine ihtiyaç duymamaktadır.
Sürecin ucuz ve bol bulunan malzemelerle gerçekleştirilmesi, aşırı ısınmaya neden olmaması ve önemli bir kirliliğe yol açmaması, onu silikon güneş panelleri üretiminden daha çevre dostu bir seçenek haline getirmektedir.
GELECEK PLANLARI
Alberta Üniversitesi ekibi, üre yerine melamin gibi yaygın bir malzeme kullanımızı da değerlendiriyor.
İlaveten, bu yöntemin metanolden hidrojen üretimi için de uyarlanabileceği düşünülmekte; bu alternatif daha az temiz olsa da yine de fonksiyonel bir seçenek sunmaktadır.
Araştırmacılar, geliştirdikleri tekniğin üç ila beş yıl içinde büyük ölçekli ticari kullanıma hazır olmasını beklemektedir.
Bu yenilikçi yaklaşımın detayları, saygın bilim dergisi Journal of the American Chemical Society’de yayımlanmıştır.
