Su ve Güneş Işığından Hidrojen Üreten Cihaz Geliştirildi!

Bilim insanları, sudan hidrojen elde etmenin etkili yollarını bulmak için her zaman hevesli olmuşlardır.^[1] Çünkü hidrojen, bu sayede temiz bir yakıt olarak kullanılabilir. Yeni geliştirilen bir cihaz, yalnızca Güneş ışığını güç kaynağı gibi kullanarak bunu yapmayı başardı.^[2]

Bu akıllı cihaz, tek bir birimde birbirine kaynaşmış katalitik elektrotlar ve perovskit Güneş pilleri kullanarak Güneş ışığı yardımıyla, %6.7'ye varan verimle hidrojen üretebiliyor. Elbette tüm otomobillerimizi, sıfır emisyonlu hidrojen yakıt hücrelerine çevirmeye başlamak için henüz çok erken olabilir.^[3] Ancak araştırmacılar, bu teknolojinin daha geniş anlamda kullanılabilmesi için ölçeklendirmenin nispeten kolay olması gerektiğini söylüyor.

Science Alert

Texas Rice Üniversitesinden malzeme bilimci Jun Lou, konseptin aslında yapay bir yaprağa benzediğini söylüyor ve şöyle açıklıyor:^[4]

Sahip olduğumuz bu entegre modül, Güneş ışığından elde ettiği enerjiyi elektrokimyasal bir reaksiyon başlatmak için kullanıyor. Yani kimyasal yakıtlar elde etmek için, yalnızca su ve Güneş enerjisini kullanıyor.

Perovskit, güneş enerjisi kullanımında son dönemlerde popüler haline geldi ve doğru bir şekilde kullanıldığında silikon güneş panellerinden çok daha iyi sonuçlar elde etmemizi sağlıyor gibi görünüyor.^[5] Bu çalışmada perovskit, suyu oksijen ve hidrojene ayrıştıran bir katalizöre güç vermek amacıyla kullanılıyor. Dahası, cihazın üretimi çok da maliyetli değil.

Cihazın çalışma sistemine dair oldukça önemli bir özellik ise kullandığı kapsülleme yöntemi. Bu yöntem, perovskitin etrafı polimer ile sarılarak suya batması halinde cihazın hasar görmesini engellenerek elde edildi.

Polimer, güneş pilini korurken aynı zamanda güneş ışığının geçmesini sağlıyor ve böylece piller ile elektrotlar arasında bir yalıtkan görevi görüyor. Kapsülleme yönteminin geliştirilmesi ve güneş pili verimliliğinin arttırılması için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor. Cihaz, önümüzdeki yıllarda kendi kendine yeten bir enerji kaynağı gibi bir işleve sahip olabilir. Lou, durumu şöyle açıklıyor:^[4]

Akıllı bir sistem tasarımı ile kendi kendini idame ettirebilen bir döngü oluşturabilirsiniz. Güneş ışığı olmasa bile depolanmış olan enerjiyi kimyasal yakıt olarak kullanabilirsiniz. Oluşan hidrojeni ve oksijeni ayrı tanklara koyabilir ve bu yakıtları tekrar elektriğe dönüştürmek için yakıt pili gibi başka bir modül ekleyebilirsiniz.

Daha yapılacak çok şey olsa da bu yeni cihaz, önceki tasarımların karşılaştığı birçok sorunun üstesinden geliyor. Perovskitin bir dereceye kadar su geçirmez olması, doğrudan suya yerleştirilebileceği anlamına geliyor. Bu da sürecin daha hızlı işlemesini sağlıyor. Ekip, aynı anda hem oksijen hem de hidrojen elde edilmesi üzerine çalışmalarına devam ediyor

Bilim insanları, güneşten elde edebileceğimiz elektrik miktarını arttırmak için perovskit ve diğer malzemeleri birlikte kullanmayı deniyor. Temelinde perovskit kristalleri olan güneş pillerini kullanmanın dezavantajlarından biri ise maliyetinin oldukça yüksek olması. Ancak bu çalışmada, daha ucuz alternatifler tercih edildi. Örneğin platin yerine karbon kullanılması gibi. Lou, son olarak şunları söylüyor:^[4]

Bu buluş, ticari engelleri ortadan kaldırabilir. Bunun gibi entegre cihazlar oldukça umut verici. Çünkü sürdürülebilir bir sistem oluşturma gücüne sahipler.