İklim krizine karşı geliştirilen en yenilikçi çözümlerden biri bu hafta Cambridge Üniversitesi’nden geldi. Araştırmacılar, güneş ışığını doğrudan kullanarak karbondioksiti değerli kimyasal bileşenlere dönüştürebilen yarı yapay bir yaprak geliştirdiklerini açıkladı. Bu buluş, kimya endüstrisinin fosil yakıtlara olan bağımlılığını azaltma yolunda önemli bir adım olarak görülüyor. Yeni geliştirilen biyo-hibrit yaprak, doğal fotosentezden ilham alan bir sistemle çalışıyor. Yaprak, ışığı toplayan organik polimerlerle özel bakteriyel enzimleri bir araya getiriyor. Güneş ışığıyla harekete geçen bu sistem, su ve karbondioksitten format iyonu (formik asit tuzu) üretebiliyor. Format iyonu; ilaç, plastik, kozmetik ve diğer pek çok tüketim ürününün üretiminde temel bir yapı taşı olarak kullanılıyor.
Cambridge ekibi, daha önce geliştirilen yapay yaprak modellerinde karşılaşılan en büyük sorun olan toksik ve kararsız malzeme problemini ortadan kaldırmayı başardı. Yeni tasarımda kurşun gibi zararlı yarı iletkenler yerine tamamen organik bileşenler kullanıldı. Bu sayede sistem, 24 saatten uzun süre boyunca kesintisiz çalışarak önceki versiyonların dayanıklılığını iki katına çıkardı. Araştırmanın ortak yazarı Dr. Celine Yeung, bu dönüşümün önemini şu sözlerle özetliyor: “Eğer zehirli bileşenleri sistemden çıkarabilir ve organik malzemeleri kullanabilirsek, istenmeyen yan ürünler olmadan temiz bir kimyasal reaksiyon elde ediyoruz.”
Cambride’de geliştirilen yapay yaprağın benzer projelerden ayrıldığı bir diğer nokta da oldukça basit bir ortamda, bikarbonat çözeltisi içinde çalışabiliyor olması. Yani neredeyse maden suyuna benzer koşullarda bile işlevini sürdürebiliyor. Önceki tasarımlarda ise kimyasal stabilite sağlamak için karmaşık katkı maddelerine ihtiyaç duyuluyordu. Bu Tarz Projeler, Kimya Endüstrisinin Karbon Ayak İzini Küçültebilir
Kimya endüstrisi, küresel karbon salımının yaklaşık %6’sından sorumlu. Cambridge ekibinin geliştirdiği bu teknoloji, doğrudan karbondioksiti ham maddeye dönüştürerek bu etkinin azaltılmasını hedefliyor. Araştırma lideri Prof. Erwin Reisner, hedeflerinin yalnızca laboratuvar ölçeğinde bir başarı değil, aynı zamanda sanayiye uygulanabilir bir çözüm geliştirmek olduğunu söylüyor: “Gerçek anlamda döngüsel ve sürdürülebilir bir ekonomi kurmak istiyorsak, kimya endüstrisini dekarbonize etmenin yollarını bulmamız şart.”
Ekip, yapay yaprakla ürettikleri format iyonunu doğrudan kullanarak yüksek verim ve saflıkta ilaç bileşenleri elde etmeyi başardı. Bu yaklaşım, gelecekte tamamen güneş enerjisiyle çalışan, merkezi olmayan küçük ölçekli kimyasal üretim tesislerinin önünü açabilir. Prof. Reisner, araştırmanın önemini şu şekilde vurguluyor: “Güneş enerjisiyle çalışan, verimli ve toksik olmayan sistemlerin mümkün olduğunu gösterdik. Şimdi hedefimiz bu teknolojiyi daha dayanıklı ve çok yönlü hâle getirmek.”
