Güncelleme Tarihi: 6 Eylül 2022
Tartının bir ucuna insanları, diğer ucuna bitkileri koyalım. Biz insanlar, dilediğimizce hareket edebiliyor, bir noktadan diğerine rahatlıkla ulaşabiliyoruz. Aynı zamanda kendimizi kelimelerle ifade edebiliyor, dünyadaki binbir güzelliği gözlerimizle görebiliyor ve birbirinden leziz yemekler tadabiliyoruz. Böyle baktığımızda sanki insan olmak birçok açıdan bitki olmaktan daha avantajlı gibi görünüyor ama onların da başlı başına inanılmaz bir avantajı var: Fotosentez yaparak kendi enerjilerini kendileri üretiyorlar! Dünyada bundan daha sürdürülebilir bir şey olamaz herhalde… Anlaşılan o ki bilim dünyası da böyle düşünüyor çünkü yapay fotosentez için harıl harıl araştırma yapıyorlar. Hatta araştırmaları bilimsel anlamda önemli birtakım adımlar katetti bile. Peki yapay fotosentez nedir? Bu yeni teknolojiye biraz daha yakından bakalım…
Yapay Fotosentez Nasıl İşliyor?
Fotoğraf: Michael Dziedzic
Yapay fotosentezin nasıl işlediğini anlamak için ilk olarak fotosentezin basit mantığını hatırlamamız gerek. Bitki hücrelerinde bulunan ve onların yeşil görünmelerine yol açan klorofil, ilk adımda güneş ışığını soğuruyor. Sonra da bu ışığın enerjisiyle birtakım moleküler parçalanmalar tetikleniyor ve bitki, bu parçalanmalardan açığa çıkan güç ile ihtiyaç duyduğu glukozu, yani kendi besinini üretiyor. Bitkiler, bu üretimi tamamen sürdürülebilir bir şekilde, sadece güneşi kullanarak yapıyor. Doğal olarak da bu sistem insanlık için bir tür ilham kaynağı oluyor. Zaten düşündüğümüzde hangi teknolojik atılım doğadan esinlenerek geliştirilmemiş ki?
Bu nedenle bilim insanları, uzun yıllardır bu fotosentez tepkimelerini taklit edebilecek yapay bir sistem geliştirmeye çalışıyor. Özellikle Purdue Üniversitesi Bilim Fakültesinden Yulia Puskhar, yeni nesil fotovoltaik hücreler geliştirerek bu konuda önemli adımlar katetti. Aslında fotovoltaik hücre teknolojisi, güneş panelleri gibi sistemlerde bir süredir kullanılıyordu. Ancak bu sistemler güneşin sağladığı enerjiyi yalnızca %20 gibi düşük bir verimde değerlendiriyor. Yulia Puskhar ise bu oranı bitkilerin fotosentez yaparken kullandığı orana, yani %60’a çıkarmayı hedefliyor. Bunun için de suyun atomlarına ayrışma sürecini birebir taklit etmesi gerekiyor.
Nitekim bitkilerin güneş panellerine yarattığı verim farkı da ayrışma sürecinde ortaya çıkıyor. Eğer bu taklit edilebilirse ayrışmadan açığa çıkacak hidrojen de bir kaynak olarak kullanılabilecek. Böylelikle dünyanın enerji anlamında çektiği birçok sıkıntı, tarihe karışabilir. Puskhar’ın demeçlerine göre önümüzdeki 10-15 sene içerisinde sürdürülebilir bir yapay fotosentez sistemi kurulabilecek gibi görünüyor.
Teknoloji Doğayı Tedavi Edebilir mi?
Fotoğraf: Noelle Otto
Günümüzde insanlığın birçok şeye gücü yetiyor, özellikle de hataların telafisi için önemli fırsatlara sahibiz. Mesela şirketler net zero konusunda bilinçlenip karbon salımlarını denklemek için harekete geçti bile. Belki de Puskhar gibi bilim insanları araştırmalarını iyice ilerletip net zero’yu yapay fotosentez sayesinde daha da kolay bir hale getirecekler. Bu anlamda teknoloji, hem zehir, hem de panzehir rolünü oynama kapasitesine sahip. Bu nedenle dünyaya ne olup bittiği, yani geleceğimiz yine dönüp dolaşıp bizim ellerimize kalıyor.
Her halükarda yapay fotosentez teknolojisini ileride daha sık duyacağız gibi görünüyor…
Kapak Fotoğrafı: Tyler Casey
