Yeni Bir Demir Molekülü Daha Ucuza Güneş Enerjisi Üretebilecek

Görselde görülen molekül, elektrik üreten güneş enerjisi santrallerinde ve yakıt üretiminde fotokatalist olarak görev yapan yeni bir demir molekülü ve bu alanda bir ilk olarak kayıtlara geçti...
Görsel Telif: Görseli düzenleyen Nils Rosemann

Görselde görülen molekül, elektrik üreten güneş enerjisi santrallerinde ve yakıt üretiminde fotokatalist olarak görev yapan yeni bir demir molekülü ve bu alanda bir ilk olarak kayıtlara geçti. Keşfi gerçekleştiren araştırmacılar, deney sonuçlarının; bu demir molekülünün bugün aynı amaçlar için kullanılan daha nadir ve pahalı metallerin ve ürünlerinin yerini alabileceğini gösterdiğini belirtti.

Bazı fotokatalistler ve güneş panelleri, temellerindeki teknolojide metal kompleksleri olarak bilinen metal içerikli molekülleri barındırmaktadır. Bu kontekstlerde metal komplekslerin işlevi, güneşten gelen ışınları absorbe edip bu ışınların enerjilerini kullanıp dönüştürebilmektir. Bu işlevi gören moleküllerin içeriğindeki metallerin getirdiği belirli dezavantajlar var: soy metaller olarak da bilinen bu grubun rutenyum, osmiyum ve iridyum gibi üyeleri hem pahalı hem de nadiriyet arz ediyor.

Araştırmanın gerçekleştiği İsveç’teki Lund University’den Kimya Profesörü Kenneth Wärnmark, elde ettikleri sonuçların ileri molekül dizayn etme teknik ve teknolojilerini kullanarak nadir metallerin yerini demirin ve belirli işlevsel moleküllerinin alabileceğine işaret ettiğini belirtti. Dünya’mızın yerkabuğunda bolca bulunan ve dolayısıyla çok daha ucuz olan demir, yenilenebilir enerji için harcanan büyük meblağların da önünü alabilecek gibi görünüyor.

Ekip arkadaşları ile birlikte Kenneth Wärnmark, pahalı metallere alternatifler üretebilmek için uzun zamandır çalışmalar yapıyordu. Yeryüzünde yüzde altılık dev rezerv oranı ile demir elementi üzerine yoğunlaşan araştırmacılar, nispeten daha kolay elde edilebilen bu kaynağı kullanarak üretebilecek yeni demir-temelli moleküller dizayn etti.  Moleküllerin dizaynında güneş enerjisi uygulamalarında kullanılabilecek temel potansiyeli taşıyabilmesi önkoşulu (daha önceki çalışmalarda bu özelliği gösteren moleküllere ve metal komplekslerine ait veriler kullanılarak) sağlanmaya çalışıldı.

Mevcut yeni araştırmada, bu bebek adımları bir üst seviyeye taşınarak yeni bir demir-temelli molekül dizayn edildi. Güneş ışığını yeteri kadar uzun süre boyunca absorbe edip kullanıp başka bir molekül ile etkileşime girme yeteneğine sahip bu yeni molekül, aynı zamanda yeteri kadar uzun süre kor halinde ışıldayarak demirden yayılan ışığı araştırmacıların oda sıcaklığında ilk kez gözlemlemelerine olanak verdi.

Demir atomunun çevresindeki moleküler yapıyı optimize eden araştırmacılar, elde ettikleri başarının sırrının burada yattığını öne sürüyor. Science’ta yayımlanan çalışmada, üzerinde halen on yıldan fazla bir süre araştırma yapılması beklenen molekülün yeni jenerasyon fotokatalistlerde kullanılabileceği belirtiliyor.

Işık diyotları (LEDler) malzemeleri olarak bile kullanılabileceğine dair doneler veren demir molekülünün, güneşten yakıt ve enerji üretiminde suyun ayrışmasından elde edilen hidrojen veya karbondioksitten metanol üretimini sağlayarak bunu gerçekleştirebileceği öne sürülüyor.

Araştırmacıların bu noktada şaşırtıcı bulduğu tek şey de, iyi sonuçlara oldukça hızlı biçimde (yalnızca birkaç yıl içinde) ulaşmış olmaları ve demiri bu sürede fotokimyasal uygulamalarda oldukça ilgi gören bir noktaya getirmiş olmaları.

Üstelik demirin modifiye edilmiş belirli molekülleri tüm bu işlevleri az bulunan ve pahalı soy metaller kadar yüksek verimlilikle gerçekleştirme potansiyeline sahip.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv