Güneş Panellerinin Verimliliğini Artırmak İçin Bitki Moleküllerinden Yararlanma
Üniversite of Maryland, Baltimore County’de araştırmacı olan Lahari Saha, güneş panellerinin verimliliğini artırmak için yeni bir yaklaşım geliştiriyor. Araştırması, bitkilerin güneş ışığını biyolojik moleküller aracılığıyla kimyasal enerjiye dönüştürme yeteneğini kullanmayı içerir. Bu biyolojik moleküller arasında güneş ışığını yakalama ve enerjiye dönüştürme konusunda mükemmel olan klorofil gibi bitki molekülleri bulunmaktadır. Mevcut güneş panelleri verimsizdir ve toksik malzemeler içerir, klorofil gibi bitki moleküllerini kullanarak farklı bir yaklaşım, iyileştirmelere yol açabilir.
Mevcut güneş panelleri çok verimli değildir; sadece güneş enerjisinin yaklaşık %20’sini elektriğe dönüştürebilirler. Bu nedenle, çok miktarda elektrik üretmek için paneller çok fazla alan gerektirir – bu bazen ormanların kesilmesine veya tarlaların güneş panelleri ile değiştirilmesine yol açabilir. Güneş panellerinin daha verimli olması durumunda, aynı miktarda elektriği üretebilmek için çok daha küçük paneller kullanılabilir ve bu kadar çok arazi talep etmeyebilir.
Daha verimli güneş panelleri yapmak için Maryland Üniversitesi, Baltimore County’deki Profesör Chris D. Geddes’in laboratuvarında çalışan Lahari Saha, bitkilerin güneş ışığını klorofil gibi biyolojik moleküller kullanarak kimyasal enerjiye dönüştürme yeteneklerini kullanarak elektrik üretmeye çalışıyor. Saha, çalışmalarını 22 Şubat Çarşamba günü San Diego, Kaliforniya’da düzenlenecek olan 67. Geleneksel Biyofizik Topluluğu Kongresi’nde sunacak.
Hedefleri, biyolojik moleküller kullanarak elektrik üretmek ve ardından bu elektriği kullanarak cihazları çalıştırmak veya daha sonra kullanılmak üzere pillerde depolamaktır. Süreç, moleküllerin floresansını kullanmayı içerir. Saha, “Her türlü floresan yayan molekül, ışık verir. Floresan özelliğini uyandırırsak, enerjisini metal nanopartiküllere transfer edebiliriz ve eğer partiküller birbirine yeterince yakınsa, elektronları çarparak akım üretebilirler,” açıklamasını yaptı. Süreç sadece floresan özelliğe sahip moleküllerle sınırlı değildir, Saha açıkladı, klorofil, beta karoten veya lutein gibi yüksek ışık emilimi olan moleküller olmaları yeterlidir. Bu moleküller, bitkilerden kolayca elde edilebilen ve nispeten ucuz malzemelerdir.
Bu tür floresan tabanlı güneş panellerinin diğer bir avantajı da daha kolay geri dönüştürülebilir olmalarıdır. Şu anda güneş panelleri, silikon gibi pahalı malzemelere dayanır ve tehlikeli atık olarak kabul edilen kurşun ve kadmiyum gibi toksik elementleri içerir – çoğu eyalette güneş panelleri atılması gerektiğinde tehlikeli atık olarak kabul edilmektedir. Ancak Saha, güneş panellerinin çoğunlukla bitki temelli moleküller ve bakır gibi yaygın malzemeler içermesi umuduyla, geri dönüştürmelerinin daha kolay olacağını belirtiyor. Ayrıca, daha uzun ömürlü malzemeleri seçerek, güneş panellerinin atılması gereken süreyi uzatmayı umuyor.
Ancak Saha’nın en önemli hedefi daha verimli bir güneş paneli yapmak, “bu nedenle büyük bir alanı kaplamaz,” diyor. Daha küçük güneş panellerinin, tarlaların enerji üretmek yerine gıda üretimini maksimize etmelerine ve ormanların korunmasına yardımcı olmasını umuyor.
