Yeni Nanomateryal Deniz Suyundan Hidrojen Yakıtı Elde Edebiliyor

Deniz suyundan güneş enerjisi üretebilen ve hidrojen gazı elde edebilen hibrit

nanomateryal fotokatalizörün tasarımcının kavramsallaştırması(gösterimi) 

Deniz suyundan elde edilen gaz aracılığıyla yakıt hücrelerine güç sağlamak için hidrojen üretmek mümkün. Ama bunu yapmak için elektrik gerekiyor ve bu da süreci maliyetli yapıyor. Florida Merkez Üniversitesi(UCF) araştırmacısı Yang Yang güneş enerjisinden yararlanan ve bugün ki metaryellerden daha ucuz ve verimli olan deniz suyundan hidrojen üretmek için kullanılan yeni bir hibrit nanomateryal ile karşılaştı.

Buluş, güneş ışığı ve denizin çok olan Florida’nın fosil yakıtlara ve desteklenen ekonomisine rağbeti hafifleten temiz yanan yakıtın yeni bir kaynağı birgün olabilecek.

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği’nin Florida Merkez Üniversitesi’nin Nanobilim Teknoloji Merkezi ve Bölümü’nün ortak işlerinde yardımcı bir profesör olan Yang yaklaşık 10 yıl için solar hidrojen i ayırma üzerine çalışıyordu.

Işıkdan enerji alan kimyasal  tepkimeye teşvik eden bir madde olan katalizörün kullanımı yapılır. Yang araştırmasını başlatırken arıtılmış sudan hidrojen çıkarmak için kullanılan güneş enerjisine odaklandı. Deniz suyu ile çok daha zor bir iştir. Çünkü ihtiyaç duyulan fotokatalizörler deniz suyunun biyokütlesini ve aşındırıcı tuzunu idare etmek için yeteri kadar dayanıklı değildir.

Enerji ve Çevre Bilimi “Energy & Environmental Science”  dergisinde rapor edilmişlere rağmen Yang ve onun araştırma takımı diğer maddelerden daha geniş kapsamlı bir ışık spektrumunu sadece toplayabilen değil deniz suyunda bulunan ağır koşullara dayanabilen yeni bir katalizör geliştirdi.

Yang  “ Biz bir laboratuvarda suyu sadece arıtmadık ayrılmış saf su için yeni bir pencere açtık. Bu, deniz suyunda gerçekten iyi çalışıyor.” dedi.

Yang bir hibrit maddenin birleştirilmiş bir fotokatalizörün üretiminin bir yöntemini geliştirdi. Ufacık nano boyuttaki çukurlar ençok bilinen fotokatalizör olan titanyum dioksitin çok ince bir tabakasının  yüzeyi üzerine kimyasal olarak aşındırıldı. Bu çok küçük çukur girintileri tek bir atom kalınlıklı iki boyutlu bir madde olan molibden disülfür’ün çok küçük tanecikleri ile kaplandı.

Özgün katalizörler enerji için ışığın sınırlandırılmış bant genişliğini sadece dönüştürebiliyor. Onun yeni maddesiyle Yang’ın takımı toplanmış olabilen ışığın bant genişliğini önemli ölçüde arttırabiliyor. Çok küçük tanecikler içinde sülfür atomu boşluğunun kontrol edilen yoğunluğu aracılığıyla hali hazırdaki fotokatalizörler kadar onu en az iki katı verimli yapan görünür mor ötesi ışınından kızıl ötesine yakın ışık dalga boylarına enerji üretebilirler.

Yang “ Yaygın olarak kullanılan maddeden ışık yüzünden çok daha fazla güneş enerjisi absorbe edebiliriz. En sonunda , eğer o pazarlanabilirse Florida’nın ekonomisi için iyi olacak. Florida çevresinde deniz suyunun ve gerçekten faydalı güneş ışığının birçoğunu alıyoruz.” dedi.

Yang “Birçok durumda güneş enerjisinden kimyasal bir yakıtın üretimi, güneş panellerinden üretilen elektrikten daha iyi bir çözümdür.” dedi. Hidrojen gazı kolayca depolandığında ve taşındığında bu elektrik aşınmaya uğrayan bataryalarda kullanılmış veya depolanmış olmalıdır.

Üretilen katalizör nispeten kolay ve ucuzdur. Yang’ın takımı üretimi arttırmak için odaklanılan en iyi yol ile araştırmasına devam ediyor ve performansını daha fazla arttırıyor. Bu yüzden atık sudan hidrojeni ayırmak artık imkanlar dahilindedir.

Kaynak : phys.org