Fotosentez, dünyadaki en temiz, en verimli enerji üretim yöntemlerinden biridir ve bilim adamları büyük ölçekli enerji üretimi için nasıl çoğaltılacağını öğrenmeye çalışmaktadırlar.
Bitkilerin ve bilimin en hevesli meraklıları için, fotosentez, hepimizin lise biyoloji sınıfında okumak zorunda olduğumuz yorucu bir konudur. Ancak, bundan çok daha fazlası, yani bitkilerin karbondioksiti, suyu ve güneş ışığını enerjiye dönüştürdüğü süreç, yeryüzündeki yaşam için çok önemlidir.
Gory detaylarına girmeden, Fotosentez, bitkilerin, alglerin ve fotoototroflar olarak adlandırılan birçok bakteri türünün karbon dioksiti organik bileşiklere, yani enerjiye dönüştürdüğü bir süreçtir.
Süreçte, bu fotoototroflar oksijeni bir atık ürün olarak çevreye bırakırlar. Böylece, fotosentez süreci yalnızca Dünya atmosferindeki karbondioksiti filtrelemekle kalmaz, aynı zamanda memelilere hayat veren ve atmosferdeki oksijeni yeniden besleyen enerjiyi de yaratır.
Dünyanın gıda arzı ve daha spesifik olarak, gıdadan elde edilen enerji, tamamen fotosentez ile üretilir.
Bizler, insanlar olarak, varlığımızın fotosentez sürecine zaten güvenmekteyiz, o zaman neden büyük problemi çözmek için süreci çoğaltmaya çalışmayın, bu bizim enerji krizimizdir? Bu fikir yeni değil, son yıllarda ilerlemeler kavramı bilim kurgudan çok gerçek bir olasılık haline getirmiştir.
Olasılıklar mevcut çünkü hidrojen teorik olarak işlem sırasında çıkarılabilir. Hidrojen yakıt hücrelerinin, otomobil endüstrisindeki teknolojik gelişmelerin ön saflarında yer alması nedeniyle, bu durum, hidrojen hücrelerinin kullanımıyla çok daha fazla yakıt verimliliği yaratmaya çalıştığı için, geleceğe iyi bakmaktadır.
Ayrıca, hidrojen, ısıtma ve soğutma uygulamaları dahil olmak üzere diğer ulaşım ve enerji tüketimi ihtiyaçları için kullanılan bir enerji bloğunu temsil eder.
Herhangi bir yapay fotosentez işleminin enerji üretmesi ve üretmesi için, oksijenin çıkışı, daha önce sözü edilen hidrojen değerine değişmelidir. Zorluk, oksijen yerine hidrojen üreten kimyasal işlemi üretmek için su moleküllerini bölmeyi içerir.
Bilim adamlarına göre, bir su molekülünü bölmek, 2.5 volt enerji gerektirir, yani daha fazla enerji üretmek için enerjinin gerekli olduğu anlamına gelir. Buna rağmen, teorik enerji üretimi, girdilerden çok daha ağır basmakta, yani sürecin sadece bu gerekli adımın bir sonucu olarak yıkılmayacağı anlamına gelmektedir.
Günümüzde, manganez, titanyum dioksit ve kobalt oksit, yapay fotosentezi, hidrojen üreten bir şekilde tetiklemeye yönelik girişimlerde kullanılmaktadır.
Belli ki, şu anda yerinde bir kitle üretimi yokken, bilim adamları umut verici ipuçları buluyor. Sonuçlar zaten laboratuarlarda oluşturulmuştur, ancak çoğu enerji üretiminde olduğu gibi, bu konu seri üretimde verimlidir.
Manganez kullanımı, örneğin, insan yapımı uygulamalarda manganez nispeten kararsız olduğu için problemli olmuştur. Ayrıca bugüne kadar yapılmış olan uygulamalarda kısa bir ömrü vardır ve suda çözünmez. Sonuç, uzun vadeli üretim için kabul edilemez bir verimsizliktir.
Kullanılmakta olan diğer katalizörler, diğer benzer problemlerle karşı karşıyadır, ancak yapay fotosentezin, insanın fosil yakıtlara olan bağımlılığını azaltacak şekilde çalışabileceğinin her göstergesi vardır.
