Araştırmacılar, güneş ışığını doğrudan kullanarak suyu ayrıştıran ve pahalı metal katalizörlere ihtiyaç duymadan temiz hidrojen gazı üreten yeni bir fotokatalitik malzeme sınıfı geliştirdi. Oregon Eyalet Üniversitesi'ndeki kimya mühendisleri tarafından yürütülen çalışmada, metal-organik kafes mimarisine sahip 'BVR-19' adı verilen kristal yapı mercek altına alındı.
Klasik hidrojen üretim yöntemlerinin aksine, bu malzeme oda sıcaklığındaki sulu çözeltilerde hiçbir ek enerji harcanmadan kendiliğinden oluşabiliyor. Güneş ışığı altında ise reaksiyonu olağanüstü hızlandırdığı tespit edildi.
IŞIKLA HAREKETE GEÇİYOR
Geliştirilen malzeme bir fotokatalizör olarak çalışıyor. Üzerine ışık düştüğünde enerji kazanıyor ve sudan hidrojen elde edilmesini sağlayan kimyasal süreci hızlandırıyor. BVR-19'un yapısındaki kükürt içeren organik bileşenler, ışık enerjisini yakalayarak hidrojen üretimi için gerekli elektronların hareket etmesini sağlıyor.
Araştırmacılara göre sistemin önemli avantajlarından biri de, bu işlem için ek bir pahalı metal katalizöre ihtiyaç duyulmaması. Ayrıca BVR-19'un oda sıcaklığında, su içeren çözeltilerde kendiliğinden oluşabilmesi, üretim aşamasındaki enerji ihtiyacını da önemli ölçüde azaltabilecek.
YEŞİL HİDROJENİ UCUZLATABİLİR
Hidrojen günümüzde araçlardaki yakıt hücrelerinden amonyak üretimine, metal işlemeden plastik sektörüne kadar birçok alanda yaygın olarak kullanılıyor. Ancak hidrojenin büyük bölümü doğal gazdan elde ediliyor ve bu süreçte karbondioksit açığa çıkıyor. Sudan üretilen yeşil hidrojen daha temiz olmasına rağmen halen daha pahalı bir seçenek konumunda.
Paylaşılan verilere göre hidrojen üretiminin maliyeti şu şekilde ayrılıyor:
- Natural gazdan hidrojen: kilogram başına yaklaşık 1,50 dolar
- Yeşil hidrojen: kilogram başına yaklaşık 5 dolar
Araştırmacılar, yeni çalışmanın doğrudan kullanıma hazır bir ticari sistem olmadığını; ancak ışıkla çalışan daha verimli ve daha ucuz hidrojen üretim malzemelerinin geliştirilmesi için yeni bir yol gösterdiğini vurguluyor. Buluşun, ilerleyen dönemde temiz enerji alanındaki hidrojen ekonomisinin maliyetini düşürmesi bekleniyor.
