Bitkilerden Elektriğe
Besin, oksijen ve evlerde süsleme için bitkilerin iyi bir kaynak olduğu aklımıza gelir ancak elektrik kaynağı olabileceği çoğumuzun aklına gelmez. Ancak bitki hücrelerinde gerçekleşen elektron transferlerini entegre ederek ‘yeşil’ biyolojik hücre enerjisinden elektrik enerjisi üretilebileceği bilim insanları tarafından gösterilmiştir. Bilim insanları iyi bitkileri kullanarak fotosentezle ‘biyo-hücre enerjisini’ ilk kez ürettiler ve raporunu ACS Uygulamalı Materyaller ve Arayüzeyler’de yayınladılar.
Bakteri ve mantarlardan bitki ve hayvanlara kadar tüm canlı hücrelerinin elektronları, doğal ve biyokimyasal proseslerin bir parçasıdır. Hücreler kullanabilecekleri elektriği elektrotları varsa üretebilirler. Önceki araştırmacılar, bu yöntemle bakterilerden (mikropların sürekli beslenmesi gerektiğinden mikroplar değil) yakıt hücresi ürettiler. Ancak şu anki, çalışmalarda Noam Adir’in ekibindeki bilim insanları, illa elektrota gerek duyulmadan, fotosentezle elektrik akımını üretmeyi başardılar. Bu proseste sudaki elektron akışıyla oluşan itici kuvvetten şeker ve oksijen üretilir. Bunun anlamı canlı fotosentez hücrelerinin elektron akışından; Güneş pili gibi davranarak dış devrede güç kaynağı olarak kullanılabilecek ‘fotoakım’ hücrelerini çekmesidir.
Kurak çevrelerde yaşayabilen bitkiler gibi belli başlı bitkiler, suyu ve besinleri tutmak, gerektiğinde kullanmak için kütiküllere sahiptirler. Yaniv Shlosberg, Gadi Schuster ve Adir, bu bitkileri; elektrokimyasal çözeltide elektrokimyasal pil ortamı gibi: Yapılarında bulunan su ve besini kullanarak Güneş pillerinde fotosentezle üretebilecekleri gücü analiz etmek için; test ettiler.
Araştırmacılar, ‘soğuk bitki’ de denilen, Corpuscularia lehmannii bitkisini kullanarak canlı Güneş hücrelerini elde ettiler. Anotuna demir, katoduna platin bağlı bir elektrokimyasal pile yerleştirip, 0.28V akım gönderdiler. Bunu bir devreye bağlayarak 20 µA/cm2 yoğunluğunda fotoakım elde ettiler ve sistemi ışığa maruz bırakarak diğer günlerde de akım elde etmeyi başardılar. Bu değerler, sıradan alkalin baterilerinde elde edilenden daha azdır ancak yalnızca bir yaprak için geçerli olduğunu unutmamak gerekir. Önceki benzer organik madde çalışmaları, çok sayıda voltajın seri halde verilmesini önerir. Ekip; canlı Güneş pilini spesifik bir şekilde tasarlayarak, iç yaprağındaki çözeltide protonların katotta hidrojen gazı oluşturmasını ve bu hidrojenin toplanmasıyla diğer uygulamalarda da kullanılmasını sağladı. Araştırmacılar, yöntemlerinin gelecekteki sürdürülebilir ve çok işlevli yeşil enerji teknolojilerinin geliştirilmesine ışık tutacağını söylemektedirler.
Yazarlar, Grand Tekno Enerji Programı (GTEP), Enerji Araştırmaları Tekno VPR Berman Hibesi ve Hidrojen Teknolojileri Araştırma Laboratuvarı’ndan (HTRL) finanse edilmektedir.
Kaynak : sciencedaily.com
