ABD Enerji Bakanlığı'nın Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar, dünyanın dört bir yanındaki diğer bilim insanlarının yardımıyla, yalnızca güneşi kullanarak karbondioksiti kullanılabilir sıvı yakıta dönüştürmek için doğal fotosentezi taklit eden cihaz keşfetti.
Bilim İnsanları Karbondioksiti Sıvı Yakıta Dönüştüren Güneş Enerjili Yapay Yaprak Geliştirdi
Nature Catalysis'te açıklanan devrim niteliğindeki teknoloji, yenilenebilir enerji teknolojisinde çığır açacak.
Yeşil yaprakların güneş ışığını kullanarak enerji üretme biçiminden ipuçları alan Peidong Yang liderliğindeki araştırma grubu, fotosentezin temel özelliklerini taklit eden bir cihaz tasarladı.
"Doğa bizim ilham kaynağımızdı. Önce tek tek bileşenler üzerinde çalışmamız gerekiyordu, ancak her şeyi bir araya getirdiğimizde ve başarılı olduğumuzu fark ettiğimizde, çok heyecan verici bir an oldu," diyor Berkeley Lab'ın Malzeme Bilimleri Bölümü'nde kıdemli bir fakülte bilim insanı olan Yang.
Cihaz, bir yaprağın klorofilini taklit eden kurşun halojenür perovskit foto-absorberleri, doğal enzimleri taklit eden çiçek şeklindeki bakır katalizörlerle birleştiriyor.
Bu etkileşim, sadece ışık ve suyla CO₂'yi enerji yoğun kimyasallara dönüştürebilen bir karbon-karbon (C2) üretim sistemi yaratıyor.
Güneş Enerjili CO₂ Dönüşüm Cihazı İçinde
Yapay yaprak yaklaşık olarak bir posta pulu büyüklüğünde ancak tam bir delgiye sahip. Organik oksidasyonu tetikleyen ve yakıtlar ile plastiklerdeki temel bileşenler olan jet yakıtından sentetik polimerlere kadar çeşitli ürünlerin öncüsü C2 molekülleri üreten fotoanot ve fotokatot odalarına sahip.
Biyolojik malzemelerle yapılan önceki girişimlerin aksine, yeni sistem yalnızca daha iyi dayanıklılık ve kararlılık sağlayan bakır gibi inorganik elementlere dayanıyor.
Perovskit ışık emilimini iyileştiriyor ve Berkeley Lab'ın Moleküler Dökümhanesinde metal temas noktalarının dahil edilmesi, sürekli güneş ışığını taklit eden bir güneş simülatörü altında en iyi performansı sağlıyor.
