ABD’li Bilim İnsanları, Güneş Işığıyla Düşük Enerjili Karbon Yakalama Yöntemi Geliştirdi

Karbon yakalamanın sayısız yöntemi denendi. Ancak Harvard Üniversitesi’nden Richard Y. Liu, güneş ışığı kadar basit ve bol bir kaynağın bu soruna çözüm olabileceğini gösterdi. Liu, güneş ışığını kullanarak fotobazlar olarak bilinen özel organik molekülleri aktive eden bir yöntem geliştirdi. Bu moleküller, havadaki CO₂’yi verimli bir şekilde yakalayıp serbest bırakabilen hidroksit iyonları üretiyor.

Mevcut doğrudan hava yakalama teknikleri büyük miktarda enerji gerektiriyor. Liu’nun yaklaşımı ise farklı. Işığın kendisini tetikleyici olarak kullanmak, süreci çok daha enerji verimli hale getirebilir. Liu, geliştirdiği yöntemin tersinir olduğunu ve tamamen güneş ışığıyla çalışabileceğini vurguluyor. Keşif, sera gazlarının uzaklaştırılması için ölçeklenebilir çözümlere doğru atılmış önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.

Moleküller İş Başında

Liu’nun kimyaya olan ilgisi Harvard’da başladı. Önceleri fiziğe meraklıydı, ancak kısa sürede laboratuvarda moleküller inşa etmenin cazibesine kapıldı. Profesörler Ted Betley ve Eric Jacobsen’den aldığı mentorlukla moleküllere yaratıcı bir şekilde yaklaşmayı ve hesaplı riskler almayı öğrendi.

MIT’deki doktora çalışmaları sırasında Stephen Buchwald ile birlikte, basit yapı taşlarından karmaşık moleküller inşa etmeyi sağlayan yeni katalizörler geliştirdi. O dönemde kazandığı bilgi, şimdi Harvard’daki laboratuvarının temel çalışmalarını yönlendiriyor. Liu’nun laboratuvarı, organik ve inorganik kimyanın yanı sıra malzeme bilimi alanlarında da geniş bir yelpazede çalışıyor. Araştırmalar, organik redoks platformları, metal bazlı katalizörler ve sera gazlarını yakalayan molekülleri kapsıyor.

Yakın zamanda gerçekleştirilen fotobaz projesi, Enerji Profesörü Daniel G. Nocera ile iş birliği içinde yürütüldü. Liu’nun pratik çözümlere odaklanışını yansıtan çalışma, kimyagerler, mühendisler ve malzeme bilimcilerini bir araya getirerek her birinin benzersiz uzmanlıklarını katkı sağlamasına imkân tanıdı.

Güneş Işığıyla Karbon Yakalama

İklim değişikliğiyle mücadelede doğrudan hava yakalama kritik bir öneme sahip olsa da mevcut yöntemlerin yüksek enerji ihtiyacı yaygın kullanımı sınırlıyor. Liu’nun yöntemi ise düşük enerjili bir alternatif sunuyor. Güneş ışığı altında kimyasal durum değiştirebilen moleküller tasarlayarak, ekibi güneş enerjisiyle çalışan bir çözümün yolunu açtı.

Proje, Liu’nun NSF CAREER ödülü ile finanse edildi. Son dönemde federal fonlardaki kesintiler zorluk yaratmış olsa da Harvard’ın sağladığı destek araştırmaların devamını mümkün kıldı. Liu’ya göre üniversitelerde yapılan araştırmalar kâr amaçlı olmayabilir, ancak toplum için nesiller boyu fayda sağlayabilecek keşiflere kapı aralar.

Eğitime ve Geleceğe Katkı

Liu, laboratuvarının yalnızca pratik çözümler geliştirmediğini, aynı zamanda öğrenciler için büyük bir eğitim fırsatı sunduğunu da vurguluyor. Öğrenciler cesur fikirleri keşfetme, uygulamalı deneyim kazanma ve gelecekteki bilimsel kariyerlerine hazırlık sağlayacak kapsamlı tezler üretme imkânı buluyor.

“Güneş ışığını katalizör olarak kullanarak, ekibimiz daha temiz bir hava arayışında önemli bir adım attı. Yenilik, yaratıcı kimyanın gezegenimizin en acil sorunlarından birine nasıl çözüm sunabileceğini gösteriyor.” diyen Liu, bilime yapılan yatırımların devam etmesiyle fotobazların laboratuvardan gerçek dünyaya taşınabileceğini belirtiyor.

Araştırmanın sonuçları Nature Chemistry dergisinde yayımlandı.

‍

‍

‍

‍

‍

Kaynak: https://interestingengineering.com/innovation/sunlight-carbon-capture-photobases-harvard