Güneşi içinize çekmek: Yapay fotosentez temiz, sürdürülebilir bir enerji kaynağı vaat ediyor
İnsanlar bitkilerin yapamadığı birçok şeyi yapabilir: etrafta dolaşmak, konuşmak, duymak, görmek ve dokunmak. Ancak bitkilerin insanlara göre büyük bir avantajı vardır. Doğrudan güneşten enerji üretebilirler.
Güneş ışığını doğrudan kullanılabilir enerjiye çevirme süreci – fotosentez olarak adlandırılır – yakında insanların güneş enerjisini temiz, depolanabilir, verimli yakıt için kullanmak için taklit edebileceği bir başarı olabilir. Eğer öyleyse, tamamen yeni bir temiz enerji sınırı açabilir. İnsan uygarlığının bir yıllık enerji ihtiyacını karşılamaya yetecek kadar enerji bir saat içinde güneş ışığı şeklinde Dünya’ya çarpar.
Fotovoltaik hücreler tarafından kullanılan rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi, mevcut iki ana temiz enerji biçimidir. Üçüncü bir – sentetik fotosentez – eklemek, yenilenebilir enerji manzarasını önemli ölçüde değiştirecektir. Hacimli pillere ihtiyaç duymadan enerjiyi kolayca depolama yeteneği, topluma temiz ve verimli bir şekilde güç sağlama yeteneğini önemli ölçüde geliştirecektir.
Hem rüzgar türbinleri hem de fotovoltaikler, çevresel etkiler ve karmaşıklaştırıcı faktörler açısından dezavantajlara sahiptir. Ancak biyofizikçi Yulia Pushkar Purdue Üniversitesi yapay fotosentezin bu tuzakları atlayabileceğini umuyor.
Pushkar, “Biz ve dünyanın dört bir yanındaki diğer araştırmacılar, erişilebilir enerjiyi bulmak için inanılmaz derecede sıkı çalışıyoruz.” Dedi. “Temiz ve sürdürülebilir enerjiyi toksik olmayan, kolayca elde edilebilen elementlerle yaratabiliriz. Yapay fotosentez ileriye giden yoldur.”
Günümüzde yapay fotosenteze en yakın süreç, bir güneş pilinin güneş enerjisini elektriğe dönüştürdüğü fotovoltaik teknolojidir. Bu süreç verimsizdir ve güneş enerjisinin yalnızca yaklaşık %20’sini yakalar. Fotosentez ise çok daha etkilidir; güneş enerjisinin %60’ını kimyasal enerji olarak depolayabilir.
Şimdi, ABD Ulusal Bilim Vakfı-fonlanan bilim adamları, ışığı toplayan ve su moleküllerini hidrojen üretmek için bölen yapay bir yaprak analoğu oluşturarak süreci taklit ediyorlar. Hidrojen, yakıt pilleri aracılığıyla tek başına yakıt olarak kullanılabileceği gibi, doğal gaz gibi diğer yakıtlara eklenebilir veya yakıt pillerine entegre edilerek araçlardan evlere, küçük elektronik cihazlara, laboratuvarlara ve hastanelere kadar her şeye güç sağlamak için kullanılabilir.
Su moleküllerinin fotosentez sırasında nasıl bölündüğüne dair bir içgörü olan keşif yayınlandı. Kimyasal Kataliz: Hücre Basıncı.