Araştırmacılar, sudan ve güneş ışığından temiz yakıtlar üreten ve sonunda denizde büyük ölçekte çalışabilecek yüzen ‘yapay yapraklar’ geliştirdi.
Bitkilerin güneş ışığını yiyeceğe dönüştürdüğü süreç olan fotosentezden ilham alan Cambridge Üniversitesi’nden araştırmacılar, ultra ince, esnek cihazlar tasarladı. Bu düşük maliyetli, otonom cihazlar yüzebilecek kadar hafif olduğundan, karada yer kaplamadan petrole sürdürülebilir bir alternatif oluşturmak için kullanılabilecek.
Çalışmanın sonuçları NatureDergisi’nde rapor edildi. Çalışma kapsamında Wren Kütüphanesi ve King’s College Şapeli gibi ikonik Cambridge bölgelerinin yakınında bulunan River Cam üzerindeki hafif yaprakların dış mekân testleri, güneş ışığını bitki yaprakları kadar verimli bir şekilde yakıta dönüştürebileceklerini gösterdi.
Araştırmacılara göre su üzerinde ilk kez temiz yakıt üretiliyor ve eğer büyütülürse, yapay yapraklar kirli su yollarında, limanlarda ve hatta denizde kullanılabilir ve küresel denizcilik endüstrisinin fosil yakıtlara olan bağımlılığını azaltmaya yardımcı olabilecek.
Profesör Erwin Reisner’ın Cambridge’deki araştırma grubu, ilk kez 2019’da güneş ışığından, karbondioksitten ve sudan birçok kimyasalın ve ilacın üretiminde önemli bir ara ürün olan sentez gazı yapan yapay bir yaprak geliştirdiler. Ancak daha önceki prototip, iki ışık emiciyi uygun katalizörlerle birleştirerek yakıt üretti. Bununla beraber cihazı hacimli yapan kalın cam alt tabakalar ve nem koruyucu kaplamalar içeriyordu.
Diğer yandan yapay yaprağın yeni versiyonu için araştırmacılar, minyatürleştirme tekniklerinin akıllı telefonların ve esnek ekranların yaratılmasına yol açarak alanda devrim yarattığı elektronik endüstrisinden ilham aldı. Burada Cambridge araştırmacıları için zorluk, hafif yüzeyler üzerine ışık emicilerin nasıl yerleştirileceği ve bunların su sızmasına karşı nasıl korunacağıydı. Bu zorlukların üstesinden gelmek için ekip, esnek plastik ve metal folyolar üzerine kaplanabilen, ince film metal oksitler ve perovskitler olarak bilinen malzemeler kullandı.
Cihazlar, nem bozulmasını önleyen mikrometre inceliğinde, su itici karbon bazlı katmanlarla kaplandı. Sadece çalışan değil, aynı zamanda gerçek bir yaprağa benzeyen bir cihazla sonuçlandı.
Yeni yapay yaprakların testleri, suyu hidrojen ve oksijene ayırabildiklerini veya CO2‘yi sentez gazına indirgeyebileceklerini gösterdi. Şimdilerde ticari uygulamalara hazır hale gelmeden önce ek iyileştirmeler yapılması gerekecek olsa da araştırmacılar bu gelişmenin çalışmalarında yepyeni yollar açtığını söylüyor.