fizik

Alman ve Avustralyalı bilim adamlarından oluşan bir araştırma ekibi saf hidrojen üretebilen tek hücreli yosun elde etmeyi başardı.

Bielefeld Üniversitesi bilim adamı Olaf Kruse, bu gelişmeden yola çıkarak, geleceğin enerji üretim kaynağı olabilecek bir biyoreaktör üretmek istiyor. Alternatif enerji tesisinin en olumlu tarafıysa CO2 salmayacak oluşu.

13 kat fazla üretim
Alman araştırmacı Kruse, Queensland Üniversitesi`nden Ben Hankamer ile birlikte tek hücreli Chlamydomonas Reinhardtii yeşil yosununu genetik değişimden geçirmiş. Stm6 olarak adlandırılan bu genetik yosun türü kısa bir süre önce patenti alınan bu hidrojen üretim yöntemi sayesinde şimdiye dek mümkün olandan 13 misli daha fazla hidrojen üretilebiliyor.

Üretim 5-6 yıl sonra
Yalnız yöntemden pratikte yararlanmak henüz mümkün değil diye konuştu Kruse. Ticari amaçlı bir biyoreaktör belki beş ila altı yıl içinde üretilebilecek diyor araştırmacılar.

Sistem nasıl çalışıyor?
İki bilim adamının keşfettikleri sistem gayet basit işliyor: Yosunlar, kilitli bir kapta sulu süspansiyon içinde aydınlatılınca, fotosentezle gaz halinde hidrojen üretiyorlar. Süreç ne kadar uzun sürerse elde edilen ürün miktarı azalmakta. İki hafta kadar sonra yosunlar "yaşlılık" nedeniyle ölüyor ve bu nedenle taze bir yosun kültürüyle çalışılmaya devam ediliyor.

Ölüler de işe yarıyor ama...
Bununla birlikte ölü yosunlar da işe yaramakta. Bundan sonraki aşamalarda ölü yosunlardan da hidrojen üretilebilmekte ama bu sefer CO2 oluşuyor. Bilim adamları şu sıralar moleküler genetik girişimler sayesinde verimi arttırmaya çalışıyorlar. Biyoreaktörün ilk prototipi bu yıl içinde geliştirilecek.

Kaynak:E-Kolay

İngiliz bilim adamları fotosentezi tasarlama konusunda önemli bir adım attı. New Scientist dergisindeki yazıya göre Londra Kraliyet Koleji’nden Jim Barber ve So Iwata yönetimindeki ekip, fotosentez sürecinin önemli bir bölümündeki bazı metal iyonlarının mekansal düzenini çözdü.

Doğanın en dahiyane buluşlarından biri olan fotosentez güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren en başarılı yöntemdir. Bitkiler, yosunlar ve siyanobakterileri güneş enerjisinden, karbondioksiti hesaplı ve çevreye duyarlı bir şekilde yoğun enerjili karbonhidrata dönüştürmek için yararlanırlar. Yıllarca süren araştırmalara rağmen biyokimyacılar fotosentezi laboratuarda tasarlamayı başaramamışlardı.

Fotosentezdeki en önemli adım suyun çözülmesidir. Kloroplastların katalitik çekirdeğindeki bazı metal iyonları su moleküllerinin elektrot atmasını sağlar. Bu elektronlar klorofil pigmentinin bir fotona maruz kalmasından sonra yeniden eski haline dönüştürülmesi için gereklidir. Çünkü fotonla temas eden klorofil, karbondioksitin azaltılmasında kullanılan bir elektron atar. Katalitik çekirdek dört aşamada bir oksijen molekülü ve dört hidrojen iyonu atar ve daha sonra yeniden iki yeni su molekülüyle yüklenir. Biyokimyacılar röntgen kristalografisi ile katalitik çekirdeğin dört mangan iyonu, bir kalsiyum iyonu, dört oksijen iyonu ve iki su molekülünden oluştuğunu saptadıysalar da kesin düzen belirsiz idi. Barber ve Iwata şimdi bir siyanobakterisinin katalitik çekirdeğini diğer bir röntgen tekniğiyle inceleyerek çekirdeğin üç mangan iyonu ve bir kalsiyum iyonunun oksijen atomlarıyla birleşmesiyle meydana gelen (deforme olmuş) bir küp olduğunu buldular. Üzerinde bir su molekülü bulunan dördüncü mangan iyonu ise dışarıda yer alıyor. Araştırmacılar katalitik çekirdeği yapay bir sistemde çalıştırmaya başarabilirlerse ucuz bir enerji kaynağına ulaşabilecekler. Yapay fotosentezle şeker değil hidrojen üretilecek.

Kaynak:Ajanslar/Hürriyet

Avrupa bir süre önce olabildiğince çevreci bir geleceğe olanak tanıyan bir enerji yaklaşımına imza attı. Ana hatları Avrupa Komisyonu başkanı Romano Prodi tarafından belirlenen tasarıya göre, motorlu taşıtlar ve evlerde hidrojenle oksijenin bileşiminden elde edilen yakıt hücrelerinden yararlanılacak ve 2050 yılına gelindiğinde hidrojen üretiminde kullanılan enerjinin tümü yenilenebilir kaynaklardan sağlanacak.

Hidrojene dayalı bir ekonominin sağlayacağı yararlar gün gibi ortada. Hidrojenin suyu elektrikle ayrıştırarak, ya da petrol ve gaz gibi fosil yakıtları ‘iyileştirerek’ elde etmemiz gerekiyor.

Ne var ki elde edilir edilmez hidrojeni saklamak, elektriği depolamaktan çok daha kolay.

Depo görevi sağlayacak hidrojen yakıt hücreleri henüz ticari bir nitelik kazanmasa da, petrolün yerini tutabilecek tek gerçekçi seçenek olarak görülüyor. Böyle olunca, hidrojen, elektriğimizi sağlamanın yanı sıra, ulaşımda petrole bel bağlamamıza da gerek kalmayacak bir olanak tanıyor.

Paralar akıtılıyor

Gelgelelim, 150 yılı aşkın bir süre önce bulunan yakıt hücreleri uzaya yolculukların yapıldığı 60’lı yıllardan beri kullanılmakla birlikte, bunlar bugün de öteki enerji kaynaklarıyla boy ölçüşemeyecek denli pahalı. O halde, Avrupa hidrojene dayalı bir yaşama gerçekten geçebilir mi?

Henüz hızla hidrojene geçmemizi gerektirecek yeni bir teknolojik gelişme yok, ama son birkaç aydır tüm dünyada bu yönde bir eğilim göze çarpıyor. Ansızın hidrojene övgüler yağdırmaya başlayan politikacılar bu uğurda ciddi paralar döktürüyor.

Avrupa önümüzdeki 5 yıl boyunca yapılacak hidrojen araştırmalarına 2 milyar euroluk bir fonla destek verirken, Japonya Ekonomi, Ticaret ve Sanayi Bakanlığı 2010 yılına gelindiğinde ülkede hidrojenle işleyen taşıtların 50 bine ulaşmasını hedefliyor.

ABD başkanı George Bush bile yeni doğanların ayaklarını yerden kesecek ilk araçların hidrojenle çalışan araçlar olması amacıyla 1,7 milyar dolarlık bir fon ayıracağına söz veriyor.

Mini hücreler yolda

Yakıt hücreleriyle işleyen taşıtların pazarda boy göstermesi bile muhtemelen bir 15-20 yılımızı alacak.

Gelgelelim, mevcut teknolojiler karşısında çok daha üstün nitelikler taşıdığı açıkça belli olan kimi daha özel yakıt hücrelerinin uygulanmasına bir iki yıl içinde geçilebilir.

Bunlardan ilki, büyük bir olasılıkla, dizüstü bilgisayarlar ve cep telefonlarında kullanılacak ‘mini yakıt hücreleri’ olacak.

Bunu, kesintisiz güç sunumunun can alıcı bir önem taşıdığı bankalar ve yonga üreticilerini içine alan ‘ayrıcalıklı güç’ pazarı izleyecek.

Yakıt hücreleri basit aygıtlar olduğundan mühendislikte ayrıcalıklı güç olarak bilinen dal için biçilmiş bir kaftan. Devingen birkaç parçası aşınmaya açık olan yakıt hücreleri, geleneksel üreteçlere kıyasla, hem daha güvenilir, hem de bakımları daha ucuza mal oluyor.

Zorluklar var

Yaşama geçirilen bu ilk uygulamalardaki birtakım yenilikler, yakıt hücreli arabalarla ilgili araştırmalara ivme kazandırabilir. Otomotiv sanayi dünya çapında hidrojen araştırmalarına şimdiden 2 milyar dolarlık bir fon ayırmış durumda.

Ancak, yakıt hücreli otobüsler birkaç yerde gösteri niteliğinde ortalıkta dolaşıyor olsalar da, otomobil üreticileri bu konuda acele etmekten kaçınıyor. DaimlerChrysler şirketi yakıt hücreli arabaların geleneksel arabalarda olmayan birtakım özelliklere sahip olması gerektiğine dikkat çekiyor.

Bunun için oto üreticilerinin öncelikle hidrojene özgü bir yığın sorunun üstesinden gelmeleri gerekiyor. Yüksek basınçlı yakıt depoları iyi bir seçenek olsa da, bunların arabaya sığacak denli küçültülüp yine aynı miktarda yakıt almalarını sağlamak bir hayli güç.

Bir başka sorun da yakıt dağıtımından kaynaklanıyor. Benzin istasyonları hidrojen dağıtımı için gerekli altyapının sağlanması konusunda henüz pek istekli değil.

Hidrojen kaçınılmaz

Yine de herkes, petrolden vazgeçilecekse, bir biçimde hidrojene geçilmesinin kaçınılmaz olduğu görüşünde birleşiyor. Birçok kişi hidrojene dayalı bir ekonomiyi, gaz yayılımı ve hava kirliliğinin en aza indirileceği, eşitlikçi ve çevre-dostu bir çözüm olarak görüyor.

Avrupa’da topu topu %6’lık bir paya sahip olan yenilenebilir enerji pazarının A.B.D’deki payı da hemen hemen aynı. Enerjiye duyulan istem her yıl %2 oranında artarken, sunum her zaman bu artışa ayak uydurmaya çalışacak. Bu arada, Bush’un nükleer tasarılarının meyvesini vermesi de yıllar alacak. Öyle ki, Atlantik’in her iki yanında da fosil yakıtlardan kayda değer bir uzaklaşma olmayacak.

Ancak küresel ısınmanın doğurduğu kaygılar, giderek tırmanan jeopolitik gerilim ve petrol üretiminde en uç noktaya ulaşılması, fosil yakıtlardan vazgeçilmesini her zamankinden de kaçınılmaz kılıyor.

Bu durumda, birkaç onyıl sonra nükleer enerjiye dayalı bir gelecekten rüzgar türbinli bir harikalar diyarına geçilmesi düş olmaktan çıkıp gerçeğe dönüşebilir.


Kaynak:Hürriyet

alıntı:http://www.enginbilim.byethost16.com

kaynak:bilim haberleri