Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Kimyagerler, Doğal Fotosentezden 10 Kat Verimli Bir "Yapay Fotosentez" Yöntemi Geliştirdi!

Kimyagerler, Doğal Fotosentezden 10 Kat Verimli Bir "Yapay Fotosentez" Yöntemi Geliştirdi!
3 dakika
3,821
Evrim Ağacı Akademi: Fotosentez Yazı Dizisi

Bu yazı, Fotosentez yazı dizisinin 11. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Fotosentez Nedir? Fotosentezin Evrimiyle Başlayan Büyük Oksitlenme Olayı, Atmosferde Oksijen Devrimini Nasıl Yarattı?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 1 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Tüm Reklamları Kapat

Geçtiğimiz iki asırdır insanlar, enerji elde edebilmek için, yüz milyonlarca yıldır süregelen fotosentezin, uygun ve enerji bakımından yoğun bir maddeye paketlemesi sayesinde mümkün olan fosil yakıtlara güvendiler. Ancak bu arz sınırlı ve fosil yakıt tüketiminin Dünya'nın iklimi üzerinde muazzam olumsuz etkisi var. Chicago Üniversitesi'nden kimyager Wenbin Lin şöyle diyor:

Birçok insanın anlamadığı en büyük zorluk, kullandığımız enerji miktarını düşünecek olursak, doğanın bile böylesi bir tüketime yönelik herhangi bir çözümü olmamasıdır. Fotosentez bile o kadar iyi değil! Bu yüzden doğadan daha iyisini yapmak zorunda kalacağız ve bu korkutucu.

Bilim insanlarının araştırdığı olası bir seçenek, "yapay fotosentez": Yani ihtiyaç duyduğumuz türden yakıtları kendimiz üretmek için bir bitkinin sistemini yeniden işlemek. Ancak tek bir yapraktaki kimyasal mekanizmalar bile inanılmaz derecede karmaşıktır ve kendi amaçlarımıza çevirmek o kadar da kolay değildir.

Chicago Üniversitesi'ndeki altı kimyager tarafından sürdürülen ve Nature Catalysis dergisinde yayınlanan bir çalışma, önceki yapay sistemlerden 10 kat daha verimli olan bir yapay fotosentez yöntemi sunuyor.[1] Karbondioksit ve sudan karbonhidrat üreten normal fotosentezin aksine, yapay fotosentez etanol, metan veya diğer yakıtları da üretebilir.

Tüm Reklamları Kapat

Yapay fotosentezin arabanıza düzenli olarak yakıt sağlaması için halen uzun bir yolu var; ancak yine de bu yöntem, bilim insanlarına keşfedilecek yeni bir yön sunuyor ve daha kısa vadede diğer kimyasalların üretimi için faydalı olabilir. Chicago Üniversitesi Kimya Profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Lin, şöyle diyor:

Bu, mevcut sistemler üzerine çok büyük bir gelişme katıyor; ancak aynı derecede önemli olarak, bu yapay sistemin moleküler düzeyde nasıl çalıştığına dair çok net bir anlayış ortaya koyabildik - ki bu, daha önce başarılamamıştı.

Başka Bir Şeye İhtiyacımız Var!

Lin, şöyle devam ediyor:

Doğal fotosentez olmasaydı, biz de burada olmazdık. Fotosentez, Dünya'da soluduğumuz oksijeni ve yediğimiz yiyecekleri mümkün kıldı. Ama asla araba kullanmamız için yakıt tedarik edecek kadar verimli olmayacak; bu yüzden başka bir şeye ihtiyacımız var.

Sorun şu ki, fotosentez, canlı vücuduna yakıt sağlamak için harika olan karbonhidratları oluşturabilecek biçimde evrimleşti; çok daha yoğun enerji paketlerine ihtiyaç duyan arabalarımızı değil. Bu nedenle, fosil yakıtlara alternatifler yaratmak isteyen araştırmacılar, etanol veya metan gibi daha enerji yoğun yakıtlar oluşturmak için süreci yeniden tasarlamak zorundalar.

Doğada fotosentez, bir dizi çok karmaşık protein ve pigment grubu tarafından gerçekleştirilir. Su ve karbon dioksit alırlar, molekülleri parçalara ayırırlar ve atomları yeniden düzenleyerek, uzun bir hidrojen-oksijen-karbon bileşikleri dizisi olan karbonhidratları oluştururlar. Bununla birlikte bilim insanlarının, metan olarak da bilinen enerji yüklü bir karbon çekirdeğini (CH4) çevreleyen sadece hidrojen ile farklı bir düzenleme üretmek için reaksiyonları yeniden çalışması gerekiyor.

Tüm Reklamları Kapat

Bu yeniden mühendislik, göründüğünden çok daha zordur; insanlar, doğanın verimliliğine yaklaşmak için on yıllardır onunla uğraşıyorlar.

Lin ve laboratuvar ekibi, bugüne kadar yapay fotosentez sistemlerinin içermediği bir şeyi eklemeyi deneyebileceklerini düşündüler: amino asitler.

Ekip, bir organik bağlayıcı moleküller tarafından bir arada tutulan metal iyonlarından oluşan bir bileşik sınıfı olan metal-organik çerçeve veya MOF adı verilen bir malzeme türüyle başladı. Daha sonra, kimyasal reaksiyonlar için maksimum yüzey alanını sağlamak için metal-organik çerçeveleri tek bir katman olarak tasarladılar ve her şeyi elektronları taşımak için bir kobalt bileşiği içeren bir çözeltiye batırdılar. Son olarak, metal-organik çerçevelere amino asitler eklediler ve hangisinin en iyi sonucu verdiğini bulmaya çalıştılar.

Reaksiyonun her iki yarısında da, yani suyu parçalayan süreçte de karbon dioksite elektron ve proton ekleyen süreçte de iyileştirmeler yapabildiler. Her iki durumda da amino asitler, reaksiyonun daha verimli ilerlemesine yardımcı oldu.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Ne var ki önemli ölçüde geliştirilmiş performansa rağmen, yapay fotosentezin, yaygın kullanıma uygun olacak kadar yakıt üretmeden önce kat etmesi gereken uzun bir yol var. Lin, şöyle anlatıyor:

Şu anda bulunduğumuz yerde, tüketimimiz için yeterli miktarda metan üretmek için sistemimizi fazlasıyla ölçeklendirmemiz gerekecek.

Bu buluş, gözle görülür bir etkisi olması için çok fazla yakıt yapmanız gereken "araba yakıtları" gibi alanlarda şimdilik olamasa da, diğer kimyasal reaksiyonlara geniş çapta uygulanabilir. Örneğin farmasötik ilaçlar ve naylonlar için gereken başlangıç ​​malzemeleri gibi çok daha küçük miktarlarda gereken bazı moleküllerin üretiminde çok faydalı olabilir. Lin, son olarak şöyle diyor:

Bu temel süreçlerin çoğu aynı. İyi bir kimya geliştirirseniz, bu ürettiklerinizi birçok sisteme bağlayabilirsiniz.
Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
Evrim Ağacı Akademi: Fotosentez Yazı Dizisi

Bu yazı, Fotosentez yazı dizisinin 11. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Fotosentez Nedir? Fotosentezin Evrimiyle Başlayan Büyük Oksitlenme Olayı, Atmosferde Oksijen Devrimini Nasıl Yarattı?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
66
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

Feragatname: Evrim Ağacı, doğrudan üniversiteler, akademik dergiler veya resmi bilim kurumları tarafından yayınlanan bu basın açıklamalarını temel editöryal düzenlemeden geçirmektedir; ancak açıklamaların isabetliliğinden sorumlu değildir. Basın açıklaması konusundaki sorularınızı aşağıdaki medya irtibat kişisine yöneltebilirsiniz.

Medya İrtibat

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Merak Uyandırıcı! 30
  • Tebrikler! 14
  • Bilim Budur! 10
  • Umut Verici! 9
  • Muhteşem! 5
  • İnanılmaz 5
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Güldürdü 1
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • ^ G. Lan, et al. (2022). Biomimetic Active Sites On Monolayered Metal–Organic Frameworks For Artificial Photosynthesis. Nature Catalysis, sf: 1-13. doi: 10.1038/s41929-022-00865-5. | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 24/05/2024 10:23:21 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/13260

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Ses
Hindistan
Temel
Sıcak
Yangın
Vejetaryen
Kalori
Oyun Teorisi
Maskeler
Isı
Mavi
Eşeyli Üreme
Jüpiter
Klinik Mikrobiyoloji
Hayvan Davranışları
Uzay Aracı
Anatomi
Antibiyotik
Diyet
Koku
Kitap
Sıcaklık
Charles Darwin
Ay Görevleri
Toplumsal Cinsiyet
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
Ç. M. Bakırcı. Kimyagerler, Doğal Fotosentezden 10 Kat Verimli Bir "Yapay Fotosentez" Yöntemi Geliştirdi!. (12 Kasım 2022). Alındığı Tarih: 24 Mayıs 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/13260
Bakırcı, Ç. M. (2022, November 12). Kimyagerler, Doğal Fotosentezden 10 Kat Verimli Bir "Yapay Fotosentez" Yöntemi Geliştirdi!. Evrim Ağacı. Retrieved May 24, 2024. from https://evrimagaci.org/s/13260
Ç. M. Bakırcı. “Kimyagerler, Doğal Fotosentezden 10 Kat Verimli Bir "Yapay Fotosentez" Yöntemi Geliştirdi!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, 12 Nov. 2022, https://evrimagaci.org/s/13260.
Bakırcı, Çağrı Mert. “Kimyagerler, Doğal Fotosentezden 10 Kat Verimli Bir "Yapay Fotosentez" Yöntemi Geliştirdi!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, November 12, 2022. https://evrimagaci.org/s/13260.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close