Güney Koreli bilim insanları, plastik atıkları yalnızca güneş ışığı ve su kullanarak temiz hidrojen yakıtına dönüştüren yenilikçi bir teknoloji geliştirdi.
Bu çığır açıcı sistem, polietilen tereftalat (PET) şişeler gibi atıkları değerlendirme potansiyeliyle hem çevre kirliliği hem de enerji sorunu için sürdürülebilir bir çözüm sunuyor. Şu aşamada sistem öncelikle PET türü plastiklerde test edilmiş olsa da, gelecekte farklı plastik türlerine de uygulanabilirliği araştırılabilir.
Araştırma, Seoul Ulusal Üniversitesi’nden Prof. KIM Dae-Hyeong ve Prof. Hyeon Taeghwan liderliğinde, Temel Bilimler Enstitüsü (IBS) Nanoparçacık Araştırma Merkezi’nde yürütüldü ve Nature Nanotechnology dergisinde yayımlandı.
Polimer destekli fotokatalitik sistem
Teknolojinin merkezinde, fotokatalizörü hidrojel polimerle sararak su yüzeyinde yüzmesini ve zorlu çevresel koşullarda bile aktif kalmasını sağlayan bir yapı yer alıyor. Bu yapı, geleneksel hidrojen üretim yöntemlerinden farklı olarak yüksek enerji tüketimi ve sera gazı salımı oluşturmuyor.
Günümüzde en yaygın hidrojen üretim yöntemi olan metan buhar reformasyonu, ciddi karbon salımlarına yol açıyor. Buna karşın, fotokatalitik hidrojen üretimi çevre dostu bir alternatif sunuyor; ancak ışık yoğunluğu ve kimyasal etkilere karşı sistemin kararlılığını sağlamak uzun süredir büyük bir zorluk olarak biliniyor.
IBS ekibi, bu sorunu aşmak için katalizörü bir polimer ağ yapısıyla stabilize etti ve reaksiyon bölgesini hava-su arayüzünde konumlandırdı. Bu tasarım, katalizör kaybı, gaz ayrışmasının yetersizliği ve ters reaksiyonlar gibi yaygın sorunları engelliyor.
Plastikten enerjiye dönüşüm
Sistem, PET plastikleri etilen glikol ve tereftalik asit gibi faydalı yan ürünlere parçalayarak atmosfere temiz hidrojen salımı sağlıyor. MIT’de doktora sonrası araştırmalarına devam eden ve çalışmanın eş yazarı olan Dr. LEE Wanghee, “Mesele yalnızca teorik bir çözüm üretmek değil, dış koşullarda da çalışabilecek bir sistem geliştirmekti. Malzeme tasarımından hava-su arayüzüne kadar her detay gerçek yaşam koşulları için optimize edildi” dedi.
Yapılan açık hava testlerinde, 1 metrekarelik cihaz doğrudan güneş ışığında çözülmüş PET atıklarından hidrojen üretmeyi başardı. Bu kurulumla günde yaklaşık 0,9 litre hidrojen elde edildi. Üstelik sistem, deniz suyu ve musluk suyu gibi farklı gerçek dünya su koşullarında da çalışabiliyor ve yüksek alkali ortamlarda dahi iki aydan fazla kararlılığını koruyor.
Ölçeklenebilir ve ekonomik bir çözüm
Araştırmacılar, 10 ve 100 metrekarelik sistemlere geçişi simüle ederek teknolojinin ölçeklenebilirliğini ve ekonomik uygulanabilirliğini de analiz etti. Simülasyon sonuçlarına göre, sistemin geniş alanlara uygulanmasıyla birlikte üretim maliyetlerinin önemli ölçüde düşeceği ve yatırımın geri dönüş süresinin makul seviyelerde kalacağı öngörülüyor. Elde edilen sonuçlar, bu yöntemin karbon salımı yapmayan, düşük maliyetli hidrojen üretimi için umut verici bir yol sunduğunu gösteriyor.
Prof. KIM Dae-Hyeong, “Bu araştırma, plastik atıkların değerli bir enerji kaynağına dönüşmesini sağlıyor. Hem çevre kirliliğini azaltmak hem de temiz enerji ihtiyacına yanıt vermek açısından anlamlı bir adım” dedi.
Prof. Hyeon Taeghwan ise, “Bu çalışma, yalnızca laboratuvar ortamında değil, gerçek dünyada da güvenilir şekilde çalışan nadir fotokatalitik sistem örneklerinden biri. Karbon nötr bir toplum hedefi için önemli bir basamak olabilir” diye ekledi.
Geri Dönüşüm ve Temiz Enerji İçin Ortak Bir Gelecek
Plastik atıklardan güneş enerjisiyle hidrojen üretimi, hem çevresel sürdürülebilirlik hem de enerji güvenliği açısından güçlü bir potansiyel sunuyor. IBS araştırmacılarının geliştirdiği bu sistem, yalnızca laboratuvar koşullarında değil, gerçek dünyada da çalışabilmesiyle dikkat çekiyor. Teknolojinin farklı plastik türlerine uyarlanması ve daha büyük ölçeklerde uygulanması, gelecekte atık yönetimi ve temiz enerji üretimini birleştiren entegre çözümler için önemli bir zemin hazırlayabilir. Bu yaklaşım, karbon nötr bir toplum hedefi doğrultusunda küresel enerji dönüşümünün parçası olmaya aday.
İlgili Makaleler
- Güneş ışığından hidrojen üretimi: Yeşil enerjiye yeni yaklaşım
- Mikrodalga teknolojisiyle daha hızlı ve verimli hidrojen üretimi
- Bakterilerle hidrojen üretimi temiz enerjiye yepyeni bir yaklaşım
© 2025 Yeşil Haber