Panasonic, güneş ışığıyla aydınlatma yaparak, dünyanın en yüksek verim seviyesi (*1) olan yüzde 0,2 ile karbondioksiti (CO2) organik maddelere çeviren bir yapay fotosentez sistemi geliştirdi. Alınan bu verim seviyesi, biyoyakıt enerjisi için kullanılan gerçek bitkilerle kıyaslanabilecek düzeyde. Sistemin püf noktası, sistemi basit ve verimli kılan bir nitrür yarıiletkenin uygulanması. Bu gelişme, çöp yakma kazanlarından, elektrik santrallerinden ya da endüstriyel faaliyetlerden çıkan karbondioksit fazlasının tutulup dönüştürülmesini sağlayan bir sistemin hayata geçirilebilmesinin temelini oluşturacak.
CO2, sera etkisinden sorumlu tutulan maddelerden biri ve bu yüzden de tüm dünyada CO2 emisyonlarını azaltmak için çalışmalar yapılıyor. CO2 sorunu ayrıca, fosil yakıtların tüketilmesi konusuyla doğrudan bağlantılı. Yapay fotosentez, CO2’nin bu sorunların her ikisini de çözebilecek organik materyallere doğrudan dönüştürülmesi demek.
Şimdiye kadarki yaklaşımlarda, sistemlerin organik kompleksler ya da çoklu foto-elektrotlar gibi karmaşık yapıları vardı ve bunlar da ışığa yanıt verme verimliliğini geliştirmeyi zorlaştırıyordu. Panasonic’in yapay fotosentez sisteminin, yüksek verimlilikte CO2 dönüşümüne imkan veren basit bir yapısı var. Bu yapı, doğrudan güneş ışığını ya da yoğunlaşmış ışığı kullanabiliyor.
İlk önce, CO2 indirgeme reaksiyonu için yeterli enerjiye sahip elektronları uyaracak kapasiteye sahip bir nitrür yarıiletken bulundu. Nitrür yarıiletkenlerin potansiyel olarak, enerji tasarrufu için yüksek verimli optik ve güç cihazlarında uygulanabilir oldukları dikkat çekti. Bununla birlikte, bu potansiyelin katı cihazların ötesine geçtiği de ortaya çıktı; özellikle de CO2 indirgemesi için bir foto-elektrot olarak kullanılabileceği. İnce film işlenmesiyle yarıiletkenlere göre bir cihaz yapısı oluşturunca, bir foto-elektrota göre performans bir hayli arttı.
Bu konudaki gelişmelerle ilgili olarak Panasonic, karar aşamasında olanlar dahil 18 yurtiçi ve 11 yurtdışı patente sahip bulunuyor.
Bu gelişme 30 Temmuz 2012’de Pasadena, ABD’de düzenlenen, 19. Uluslararası Güneş Enerjisinin Dönüştürülmesi ve Depolanması Konferansı’nda kısmen duyurulmuştur.
(*1): 30 Temmuz 2012 itibariyle. Sentezlenmiş maddelerin giren ışığa göre enerji oranı.
Kaynak : 