Bazı tahminlere göre, bir yılda dünya yüzeyine ulaşan güneş enerjisi miktarı, yenilenemeyen kaynakları kullanarak üretebileceğimiz tüm enerjinin toplamından daha fazla. Güneş ışığını elektriğe dönüştürmek için gerekli teknoloji hızla gelişti, ancak bu gücün depolanması ve dağıtımındaki verimsizlikler önemli bir sorun olmaya devam etti ve güneş enerjisini büyük ölçekte kullanışsız hale getirdi. Ancak, UVA Koleji ve Fen Bilimleri Enstitüsü, California Teknoloji Enstitüsü ve ABD Enerji Bakanlığı Argonne Ulusal Laboratuvarı, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar tarafından yapılan bir atılım, bu süreçteki kritik bir engeli ortadan kaldırabilir.
Güneş enerjisinden yararlanmanın bir yolu, su moleküllerini oksijen ve hidrojene ayırmak için güneş enerjisi kullanmaktır. Üretilen hidrojen, bir yerden diğerine aktarılabilen ve gerekirse enerji üretmek için kullanılabilen bir formda yakıt olarak depolanır. Su moleküllerini bileşen parçalarına ayırmak için bir katalizör gereklidir, ancak şu anda işlemde kullanılan katalitik malzemeler, aynı zamanda oksijen oluşumu reaksiyonu olarak da bilinir, işlemi pratik hale getirecek kadar verimli değildir.
UVA’da geliştirilen yenilikçi bir kimyasal stratejiyi kullanarak, kimya profesörleri Sen Zhang ve T. Brent Gunnoe liderliğindeki bir araştırma ekibi, kobalt ve titanyum elementlerini kullanarak yeni bir katalizör formu üretti. Bu elementlerin avantajı, iridyum veya rutenyum gibi değerli metaller içeren ve yaygın olarak kullanılan diğer katalitik materyallerin aksine doğada çok daha bol olmalarıdır.
Zhang, “Yeni süreç, titanyum oksit nanokristallerinin yüzeyinde atomik seviyede aktif katalitik bölgeler oluşturmayı içeriyor; bu, dayanıklı bir katalitik malzeme üreten ve oksijen evrim reaksiyonunu tetiklemede daha iyi olan bir teknik.” dedi. “Verimli oksijen reaksiyonu katalizörlerine yönelik yeni yaklaşımlar ve bunların daha iyi anlaşılması, yenilenebilir güneş enerjisinin ölçeklendirilmiş kullanımına olası bir geçişi mümkün kılmak için anahtardır. “
“Oksijen evrimi reaksiyon mekanizmasını anlamak için beş yıldan fazla bir süredir yeni kuantum mekaniği teknikleri geliştiriyoruz, ancak önceki tüm çalışmalarda, tam katalizör yapısından emin olamadık. Zhang’ın katalizörü, iyi tanımlanmış bir atomik yapıya sahip.” Caltech’te kimya, malzeme bilimi ve uygulamalı fizik profesörü ve projenin başlıca araştırmacılarından biri olan William A. Goddard III, “teorik çıktılarımızın, deneysel gözlemlenebilirlerle tam uyum içinde olduğunu görüyoruz” dedi. “Bu, sentezlenip test edilebilecek daha iyi katalizörleri öngörmek için artık kullanabileceğimiz yeni teorik yöntemlerimizin ilk güçlü deneysel doğrulamasını sağlıyor. Bu, küresel temiz enerjiye yönelik önemli bir kilometre taşıdır.”
UVA Kimya Bölümü başkanı Jill Venton, “Bu çalışma, UVA ve diğer araştırmacıların temiz enerji ve bu disiplinlerarası işbirliklerinden gelen heyecan verici keşiflere yönelik ekip çabalarının harika bir örneğidir” dedi.
İlgili Makale : Su İçmenin Faydaları