Oregon Eyalet Üniversitesi’nden kimya mühendisleri, güneş enerjisini kullanarak sudan hidrojen elde edilmesini sağlayan yeni bir fotokatalitik malzeme üzerinde çalışma yürüttü. BVR-19 adı verilen kristal yapının, ek enerji gerektirmeden sulu çözeltilerde oluşabildiği ve güneş ışığı altında suyun ayrıştırılmasını hızlandırdığı belirlendi.
Kükürt bağları reaksiyonu tetikliyor
Araştırmada, metal-organik kafes yapısına sahip BVR-19 kristalinin çalışma mekanizması ayrıntılı biçimde incelendi. Malzemenin yapısındaki kükürt-kükürt bağlarının güneş ışığına maruz kaldığında geçici olarak parçalandığı tespit edildi.
Bu süreçte ortaya çıkan yüksek reaktif kükürt bileşenlerinin, suyun hidrojen ve oksijene ayrıştırılması için gereken elektron hareketini sağladığı belirlendi.
Bu sayede reaksiyonda platin ve paladyum gibi kıymetli metallerin kullanılmasına gerek kalmadığı ifade edildi. Elektron aktarımında malzemenin organik kükürt bileşenlerinin rol üstlenmesi, sistemin daha düşük maliyetli bir yapıya kavuşmasını sağlıyor.
Yeşil hidrojen üretiminde maliyet avantajı hedefleniyor
Araştırmacılar, geliştirilen fotokatalizörün güneş ışığını doğrudan kullanması sayesinde hidrojen üretiminde enerji tüketimini azaltabilecek bir yaklaşım sunduğunu belirtti.
Çalışmanın başyazarı Kyriakos Stylianou, farklı metal çekirdeklerini değiştirerek malzemenin fotokatalitik özelliklerini karşılaştırdıklarını ve bu çalışmalar sayesinde yeni tasarım ilkeleri ortaya koyduklarını aktardı.
Araştırmacılara göre elde edilen bulgular, güneş enerjisini depolanabilir temiz yakıta dönüştüren yeni nesil sistemlerin geliştirilmesine ve bu sistemlerin üretim maliyetlerinin azaltılmasına yönelik kullanılabilecek.
