Bilim İnsanları Güneş Işığını Yakıta Dönüştürmenin Yeni Bir Yolunu Buldu
İsviçre’deki Basel Üniversitesi’nden araştırmacılar, bitki fotosentezini taklit eden benzersiz bir molekül geliştirdiler: Işığa maruz kaldığında, aynı anda iki pozitif ve iki negatif yük biriktirerek güneş enerjisini karbon nötr yakıta dönüştürüyor.
Bitkiler, güneş ışığını enerjiye dönüştürme ve karbondioksitten enerji açısından zengin şeker molekülleri üretme sürecini mükemmelleştirmek için milyonlarca yıl harcadılar.
Fotosentez, Dünya’daki neredeyse tüm yaşamın temeli haline geldi: Hayvanlar ve insanlar, karbonhidratları “yakar”, içlerinde depolanan enerjiyi kullanır ve karbondioksit salarak doğal döngüyü tamamlarlar. Bu model, temiz yakıtın anahtarı olabilir.
Bilim insanları, doğal fotosentezi taklit ederek güneş ışığından yararlanarak fosil yakıtların yerini alacak yüksek enerjili bileşikler (güneş yakıtları) üretmeye çalışıyorlar. Bu tür yakıtlar yakıldığında, onları oluşturmak için gereken miktarda karbondioksit üretecek, yani karbon nötr kalacaklar.
Profesör Oliver Wenger ve doktora öğrencisi Mathis Brendlin, bu hedefe ulaşma yolunda önemli bir ara adım bildirdiler: Işığın etkisi altında aynı anda dört yük (iki pozitif ve iki negatif) biriktirebilen özel bir molekül geliştirdiler.
Birden fazla yükün ara birikimi, güneş ışığını kimyasal enerjiye dönüştürmek için temel bir ön koşuldur: Bu yükler, örneğin suyu hidrojen ve oksijene ayırmak gibi reaksiyonları tetiklemek için kullanılabilir.
Fotosentez molekülü
Molekül, her biri belirli bir görevi yerine getiren, zincir halinde birbirine bağlı beş parçadan oluşur. Molekülün bir tarafında elektron veren ve pozitif yüklü iki bileşen, diğer tarafında ise elektron alan ve negatif yüklü iki element bulunur. Merkeze ise kimyagerler, güneş ışığını yakalayan ve elektron transfer reaksiyonunu başlatan bir bileşen yerleştirdiler.
Araştırmacılar, dört yükü oluşturmak için iki ışık flaşı ile adım adım bir yaklaşım kullandılar. İlk flaş moleküle çarpar ve pozitif ve negatif yük oluşturan bir reaksiyonu tetikler. Bu yükler molekülün zıt uçlarına hareket eder. İkinci flaş aynı reaksiyonu tetikler, böylece molekül artık iki pozitif ve iki negatif yük içerir.
Temelde yeni bir başarı, loş ışık koşullarında çalışma yeteneğidir. Brendlin, “Bu kademeli uyarım, çok daha loş ışık kullanmamızı sağlıyor,” diye açıklıyor . Sonuç olarak, araştırmacılar şimdiden doğal güneş ışığının yoğunluğuna yaklaşıyorlar.
Daha önceki çalışmalar, yapay fotosentez kavramından çok uzak olan son derece güçlü lazer radyasyonu gerektiriyordu. Ayrıca, moleküldeki yükler, daha sonraki kimyasal reaksiyonlar için kullanılabilecek kadar uzun süre kararlı kalıyor.
Ancak yeni molekül henüz yapay fotosentez için işlevsel bir sistem oluşturmadı. Oliver Wenger, “Ancak bulmacanın önemli bir parçasını tespit ettik ve uyguladık” diyor.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Bilim İnsanları Güneş Işığını Yakıta Dönüştürmenin Yeni Bir Yolunu Buldu
Kanserin Bağışıklık Sistemine Karşı Kullandığı Gizli Mekanizma