Muhteşem Demir Molekülü Daha Ucuz ve Verimli Güneş Enerjisi Sağlayabilir
Fotoğraf : Yeni demir molekülü. Kaynak:Nils Rosemann’nın illüstrasyonu
İlk defa, araştırmacılar hem fotokatalizör olarak hem yakıt üretmek için hem de güneş pillerinde elektrik üretmek için işlev görebilecek bir demir molekülü yaratmayı başardılar. Sonuçlar demir molekülünün bugün kullanılan daha pahalı ve daha nadir metallerin yerini alabileceğini göstermektedir.
Bazı fotokatalistler ve güneş hücreleri, metal kompleksleri olarak bilinen, metal içeren molekülleri içeren bir teknolojiye dayanmaktadır. Bu bağlamda metal komplekslerinin görevi, güneş ışınlarını emmek ve enerjilerini kullanmaktır. Ancak bu moleküllerdeki metaller asil bir problem teşkil eder, çünkü asil metaller rutenyum, osmiyum ve iridyum gibi nadir ve pahalı metallerdir.
İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden Kimya Profesörü Kenneth Wärnmark, “Sonuçlarımız, gelişmiş molekül tasarımını kullanarak, nadir metallerin, yer kabuğunda sık görülen ve dolayısıyla ucuz olan demir ile değiştirilmesinin mümkün olduğunu gösteriyor” diyor.
Meslektaşları ile birlikte, Kenneth Wärnmark uzun süredir pahalı metallere alternatifler bulmak için çalışıyor.Araştırmacılar, dünya kabuğundaki yüzde altı prevalansı ile kaynaşması daha kolay olan demire odaklandılar.Önceki çalışmalarda güneş enerjisi uygulamalarında kullanım potansiyeli kanıtlanmış olan kendi demir bazlı moleküllerini ürettiler.
Bu yeni çalışmada, araştırmacılar bir adım daha ilerlemiş ve başka bir molekülle reaksiyona girmesi için güneş ışığının enerjisini yeterince uzun bir süre boyunca yakalama ve kullanma kabiliyetine sahip yeni bir demir bazlı molekül geliştirmiştir. Yeni demir molekülü, araştırmacıların ilk kez oda sıcaklığında çıplak gözle demir bazlı ışığı görmelerini sağlayacak kadar parlama yeteneğine de sahiptir.
Lund Üniversitesi’nden meslektaşı Petter Persson, “En iyi sonuç, demir atomunun çevresindeki moleküler yapıyı optimize etmemize dayanıyor” diyor.
Çalışma yakın zamanda Science dergisinde yayınlandı. Araştırmacılara göre, söz konusu demir molekülü, güneş enerjili yakıt üretimi için yeni tür fotokatalizörlerde, ya su yoluyla bölünen hidrojen ya da karbondioksitten metanol olarak kullanılabilir. Ayrıca, yeni bulgular, demir molekülleri, örneğin; ışık diyotlarında malzeme olarak (LED) ta kullanılabileceğini gösteriyor.
Lund araştırmacılarını şaşırtan şey, bu kadar çabuk iyi sonuçlara ulaşmalarıdır. Beş yıldan uzun bir süre içinde, en iyi asil metallerinki kadar iyi özelliklere sahip, fotokimyasal uygulamalar için demiri ilginç hale getirmeyi başardılar.
Kenneth Wärnmark, “Çalışmaların en az on yıl alacağına inandık” diyor.
İşbirliğine Lund Üniversitesi’nden araştırmacıların yanı sıra, Uppsala Üniversitesi ve Kopenhag Üniversitesi’nden meslektaşlar da katıldı.
Kaynak : sciencedaily.com
778 Kez Okundu
