Kablosuz Cihaz Güneş Işığından, CO2’den ve Sudan Temiz Yakıt Üretir

Araştırmacılar, herhangi bir ek bileşen veya elektrik gerektirmeden güneş ışığını, karbondioksiti ve suyu karbon nötr yakıta dönüştüren bağımsız bir cihaz geliştirdiler.

Cambridge Üniversitesi’nden bir ekip tarafından geliştirilen cihaz, bitkilerin güneş ışığını enerjiye dönüştürme yeteneğini taklit eden bir süreç olan yapay fotosentez elde etmeye yönelik önemli bir adımdır. Gelişmiş bir ‘fotoğraf tabakası’ teknolojisine dayanır ve güneş ışığını, karbondioksiti ve suyu oksijene ve formik aside dönüştürür – doğrudan kullanılabilen veya hidrojene dönüştürülebilen depolanabilir bir yakıt.

Nature Energy dergisinde bildirilen sonuçlar, karbondioksitin temiz yakıtlara dönüştürülmesi için yeni bir yöntemi temsil ediyor. Kablosuz cihaz ölçeklendirilebilir ve güneş enerjisi çiftliklerine benzer enerji “tarlalarında” kullanılabilir, böylece güneş ışığı ve su kullanarak temiz yakıt üretilebilir.

Karbondioksiti yakıta dönüştürmek için güneş enerjisini toplamak, karbon emisyonlarını azaltmanın ve fosil yakıtlardan uzaklaşmanın umut verici bir yoludur. Ancak bu temiz yakıtları istenmeyen yan ürünler olmadan üretmek zordur.

İlk yazar Dr. Qian, “Yüksek derecede seçicilikle yapay fotosentez elde etmek zordu, bu nedenle güneş ışığını olabildiğince fazla israfla bırakmak yerine istediğiniz yakıta dönüştürüyorsunuz,” dedi. Cambridge Kimya Bölümü’nden Wang.

Profesör Erwin Reisner, “Ek olarak, gazlı yakıtların depolanması ve yan ürünlerin ayrılması karmaşık olabilir – aynı zamanda kolayca depolanabilen ve taşınabilen bir sıvı yakıtı temiz bir şekilde üretebileceğimiz noktaya gelmek istiyoruz” dedi. gazetenin kıdemli yazarı.

2019 yılında, Reisner’ın grubundan araştırmacılar, sentetik yaprak olarak bilinen bir yakıt üretmek için güneş ışığı, karbondioksit ve su kullanan, ‘yapay yaprak’ tasarımına dayalı bir güneş reaktörü geliştirdiler. Yeni teknoloji yapay yaprağa oldukça benzer görünüyor ve davranıyor, ancak farklı bir şekilde çalışıyor ve formik asit üretiyor.

Yapay yaprak güneş pillerinden bileşenler kullanırken, yeni cihaz bu bileşenlere ihtiyaç duymuyor ve sadece fotokatalizör tabakası olarak adlandırılan bir tabaka üretmek için bir kağıda gömülü fotokatalizörlere güveniyor. Levhalar, büyük miktarlarda kolaylıkla ve uygun maliyetle hazırlanabilen yarı iletken tozlardan yapılmıştır.

Ek olarak, bu yeni teknoloji daha sağlamdır ve depolanması daha kolay olan ve uygun ölçekte yakıt ürünleri üretme potansiyeli gösteren temiz yakıt üretir. Test birimi 20 santimetre kare büyüklüğünde, ancak araştırmacılar, birkaç metrekareye kadar ölçeklendirmenin nispeten kolay olması gerektiğini söylüyor. Ek olarak, formik asit çözelti içinde biriktirilebilir ve kimyasal olarak farklı yakıt türlerine dönüştürülebilir.

Wang, “Seçiciliği açısından ne kadar iyi çalıştığına şaşırdık – neredeyse hiç yan ürün üretmedi,” dedi. “Bazen işler beklediğiniz gibi çalışmaz, ancak bu aslında daha iyi çalıştığı nadir bir durumdu.”

Karbondioksit dönüştürücü kobalt bazlı katalizörün yapımı kolaydır ve nispeten stabildir. Bu teknolojinin ölçeklendirilmesi yapay yaprağa göre daha kolay olacak olsa da, herhangi bir ticari dağıtım düşünülmeden önce verimliliklerin yine de iyileştirilmesi gerekiyor. Araştırmacılar, hem kararlılığı hem de verimliliği artırmak için bir dizi farklı katalizörü deniyorlar.

Mevcut sonuçlar, çalışmanın ortak yazarı olan Tokyo Üniversitesi’nden Profesör Kazunari Domen’in ekibiyle birlikte elde edildi.

Araştırmacılar şimdi sistemi daha da optimize etmek ve verimliliği artırmak için çalışıyorlar. Ek olarak, farklı güneş yakıtları elde etmek için cihazda kullanmak için diğer katalizörleri araştırıyorlar.

Reisner, “Bu teknolojinin sürdürülebilir ve pratik güneş yakıtı üretimine giden yolu açacağını umuyoruz” dedi.