Güneş enerjisiyle karbon indirgeme
Atmosferdeki karbondioksitin karbonmonoksite sürdürülebilir dönüşümü, yakıtlara yeni bir yol açabilir, her ne kadar karbon bazlı yakıt olsa da. Indiana Üniversitesi’den Liang-shi’nin liderliğinde bir uluslararası ekip önceki girişimlerden daha az enerji gerektiren etkili bir karbon indirgenmesine ulaşıldı. Ekip, selektif karbon dioksit azaltımı için bir elektrokatalizör ve fotokatalist olarak iyi tanımlanmış bir nanografen-renyum kompleksi geliştirdi.
‘Eğer bu reaksiyon için etkili yeterli bir molekül üretilebilirse, yakıt formunda ücretsiz ve depolanabilir enerji üretecektir.’ diye açıklıyor Li. ‘Bu çalışma bu yöndeki büyük bir atılımdır.’ Yanan karbonmonoksit, enerji ve yeniden üretilen karbondioksit açığa çıkarır, ancak karbondioksit sisteme yeniden beslenebilir. Bu yeterince verimli ve sürdürülebilir enerji kaynağıdır süreç için, temel olarak geri dönüştürülebilir ve neredeyse karbondioksit üretmeden. Li’nin organik bileşik bipiridin ile bağlanan nanografen-renyum kompleksi çok az düzeyde yan ürünle yüksek verimli indirgeme verir.
‘Karbondioksit endüstriyel işlemler için çok önemli bir hammaddedir.’ diye eklliyor Li. ‘Aynı zamanda hali hazırda uzaklaştırdığımız karbonları atmosfere tekrar yollamadığımız için karbonsuz yakıt olarak enerjiyi depolamanın bir yolu. Basitçe bunu yapmak için kullandığınız güneş enerjisini yeniden serbest bırakıyoruz.’ Bu bir sistemi çok daha verimli hale getiren bir nanografen çünkü güneş ışığından çok verimli bir şekilde enerji çekecek kadar koyu renkli. Li ayrıca bipiridin-metal komplekslerinin daha önce çalışıldığını ancak bu daha önce yapılan girişimlerin sadece özellikle kızılötesi aralığında güneş ışıklarından küçük enerji şeritlerine ulaştığını ekliyor. Li’nin ekibi 600 nanometre dalgaboyuna kadar enerjiyi ve böylece görünür ışık bölgesinin büyük bir kısmını yakalamak üzere nanografen gücünü emen görünür ışıktan faydalanıyor.
Bu nanografen ‘enerji toplayıcı’ gibi davranıyor, tıpkı bitkiler için güneş ışığını emen yeşil yapraklar gibi. Bu renyum bileşeni sistemin karbondioksiti indirgenmiş maddeye dönüştürdüğü motordur. Yeşil bitkilerde çok büyük miktarda karbondioksit şekere dönüştürülür, ancak karbon monoksit Li’nin sistemi tarafından üretilen temel kimyasal. Enerji toplayıcısı elektron akışını başka bir kararlı karbondioksit molekülünü karbon monoksite dönüştüren ve tekrar tekrar bağlayan renyum atomuna iter.
Gelecek adım sistemi daha uzun ömürlü ve çalışılması daha kolay olan heterojen katalizör olarak aktif yapmak olacaktır. Ekip ayrıca renyumu daha ucuz ve yaygın bir metal olan manganezle değiştirmeyi umuyor. Gerçekten de, Li’nin söylediklerine göre renyumun yerine geçebilecek manganez içeren bir heterojen bir katalizör üzerinde çalışıyorlar.
Kaynak : materialstoday.com
