Yeni fotokatalizör güneş ışığını hidrojene çeviriyor: Pahalı katalizörlere alternatif

Yeni fotokatalizör güneş ışığını hidrojene çeviriyor: Pahalı katalizörlere alternatif

ABD’de Oregon Eyalet Üniversitesi’nde yürütülen araştırmada, güneş ışığını kullanarak sudan temiz hidrojen elde edilmesini sağlayan yeni bir fotokatalitik malzeme geliştirildi. Malzemenin, hidrojen üretiminde kullanılan platin ve paladyum gibi pahalı metal katalizörlere ihtiyaç duymaması dikkat çekti.

Kimya mühendisleri, metal-organik kafes yapısına sahip “BVR-19” isimli kristal yapı üzerinde çalıştı. Malzemenin oda sıcaklığındaki sulu çözeltilerde ek enerji gerektirmeden oluşabildiği ve güneş ışığına maruz kaldığında suyun hidrojen ve oksijene ayrıştırılmasını büyük ölçüde hızlandırdığı belirlendi.

Reaksiyonu kükürt bağları tetikliyor

Araştırmacıların tespitlerine göre BVR-19’un yapısındaki kükürt-kükürt bağları, ışıkla karşılaştığında geçici olarak parçalanıyor. Bu sırada ortaya çıkan reaktif kükürt bileşenleri, suyun ayrıştırılması için gerekli elektron hareketini sağlıyor.

Bu mekanizma sayesinde hidrojen üretimindeki reaksiyon yükünü kıymetli metal atomları yerine organik kükürt blokları üstleniyor. Böylece ek bir soy metal katalizör kullanılmadan yüksek verimli hidrojen üretimi mümkün hale geliyor.

Yeni nesil reaktörlerin maliyeti azalabilir

Araştırmacılar, geliştirilen fotokatalizörün yüksek enerji gerektiren geleneksel elektroliz yöntemlerine kıyasla daha ekonomik bir yeşil hidrojen üretim alternatifi sunabileceğini belirtti.

Araştırmanın başyazarı Kyriakos Stylianou, farklı metal çekirdeklerini kullanarak malzemenin çeşitli formlarını incelediklerini ve bu yapıların fotokatalitik performanslarını karşılaştırdıklarını aktardı.

Stylianou, araştırmadan elde edilen tasarım ilkelerinin güneş ışığını doğrudan depolanabilir temiz yakıta dönüştüren yeni nesil reaktörlerin geliştirilmesinde kullanılabileceğini ve üretim maliyetlerinin düşürülmesine katkı sağlayabileceğini ifade etti.