Bilim insanları, sudan hidrojen üretmenin yeni ve ucuz bir yolunu keşfetti

Oregon Devlet Üniversitesi (OSU) bünyesindeki araştırmacılar, güneş enerjisini doğrudan temiz yakıta dönüştürme sürecinde çığır açabilecek yeni bir malzeme sınıfı geliştirdi. Işıkla aktifleşen (fotokatalizör) bu yeni malzeme, sudan hidrojen elde edilmesini çok daha hızlı, verimli ve düşük maliyetli hale getiriyor.

Journal of the American Chemical Society dergisinde yayımlanan araştırma, araç yakıt hücrelerinden kimya sanayisine kadar pek çok alanda kullanılan hidrojeni yeşil yöntemlerle üretmenin önünü açıyor.

Özel kükürt bağı süreci hızlandırıyor

OSU Fen Fakültesi’nden Doç. Dr. Kyriakos Stylianou liderliğindeki ekip, Metal-Organik Kafes (MOF) yapıları üzerinde çalışarak BVR-19 adını verdikleri malzemeyi tasarladı.

BVR-19'un en dikkat çekici özelliği, içeriğinde yer alan sıra dışı kükürt-kükürt bağı. Güneş ışığına maruz kaldığında geçici olarak kırılan bu bağ, yüksek tepkime gücüne sahip kükürt türleri üreterek hidrojen salınımını tetikliyor.

Stylianou, geliştirdikleri yeni yaklaşımı şu sözlerle açıkladı: "Süreçte tüm yükü metallere yüklemek yerine, kükürt içeren organik yapı taşlarımızın ışık enerjisini yakalamasını ve elektronları hidrojen üretimi için gereken yere taşımasını sağladık. Bu durum, ek ve pahalı bir metal katalizör kullanma zorunluluğunu ortadan kaldırarak gelecekteki sistemlerin tasarımını son derece basitleştiriyor."

Oda Sıcaklığında üretim ve düşük maliyet

Malzemenin bir diğer büyük avantajı ise oda sıcaklığındaki sulu çözeltilerde kendiliğinden oluşabilmesi. Bu durum, malzemenin sentezlenmesi için gereken enerji miktarını ve üretim maliyetini önemli ölçüde düşürüyor.

Günümüzde sanayide yaygın olarak kullanılan ve doğal gazdan elde edilen hidrojenin kilogram maliyeti yaklaşık 1,5 dolar iken, suyun elektriklendirilmesiyle elde edilen "yeşil hidrojen" maliyeti 5 dolar civarında seyrediyor. BVR-19 gibi doğrudan ışıkla çalışan fotokatalizörlerin, yeşil hidrojen maliyetlerini fosil yakıtlarla rekabet edebilecek seviyelere indirmesi hedefleniyor.