Bilim insanlarının kimya alanında elde ettiği büyük başarı, gelecekte atmosferdeki karbonu yakalamak için ileri teknolojilerin geliştirilmesini sağlayabilir. Uluslararası bir ekip tarafından yapılan çalışma, ‘sürekli gözeneklere sahip sıvı’ üretilmesini sağladı. Sıvı ve emici özelliğe sahip madde özelliği taşıyan kimya, aynı zamanda kataliz alanında da kullanılabilir.
Britanyalı, Alman, Fransız ve Arjantinli bilim insanlarından oluşan araştırma grubu, ilk kez gözeneklere sahip olan ve çözülse bile bu özelliğini yitirmeyen sıvı üretti. Kafes bileşik molekülü ve yoğun kütleli bir çözücünün bir araya getirilmesiyle elde edilen madde, emici özelliğe sahip olmasıyla karbondioksit gibi sera gazlarını temizleyebilecek bir teknolojinin önünü açabilir.
Kafes bileşik, içinde bir molekülü hapseden kafes biçimli ayrı bir molekülü temsil ediyor. Bilim dünyası, zeolit ve metal organik çerçeveler (MOFs) gibi gözenekli katı maddelerden bugüne kadar yeterince verim alamıyordu. Yapısal olarak sert olan bu materyaller çeşitli büyüklük ve şekillerde sabit girintiler içeriyor. Birçok sanayi alanında kullanılmalarına rağmen belli limitler sunan zeolit ve metal organik çerçeveler, yıllardır bilim dünyasını sabit gözeneklere sabit sıvı geliştirmeye teşvik ediyordu.
Teknolojik açıdan birçok yenilik sunması beklenen gelişme, bir başka materyalde çözülse bile kimyasal bağını kaybetmeyen kafes bileşikler kullanılarak elde edildi. Bilim insanlarını sonuca ulaştıran kimyanın açıklaması ise şu şekilde:
Kafes benzeri moleküller, içlerinde küçük pencerelere sahip. İçi boş birer girintiyi temsil eden bu pencereler, yoğunluğu yüksek bir çözücü içinde çözüldükleri zaman, çözücünün kütlesi pencereleri doldurmak için fazla geliyor. Böylece, gözenekleri olan sıvı elde ediliyor.
Karbon temizliğinde yeni dönem
Belfast Queen’s Üniversitesi’nden Stuart James ve Almanya’nın Heidelberg Üniversitesi’nden Michael Mastalerz’in başını çektiği araştırma, daimi gözeneklere sahip sıvının üretildiği ilk çalışmayı temsil ediyor. Araştırmacılar, elde edilen başarıdaki en zor basamağın, kendi halinde sıvı olan ve aynı zamanda çözücü içinde gözenekleri kapanmadan çözünebilen bir molekül geliştirmek olduğunu belirtiyor.
Stuart ve Mastalerz’in dikkatini çeken en çarpıcı bulgu, gözenekli sıvıların yüksek miktarda gazı çözebilme yeteneği. Deneylerde, metan gibi küçük gaz moleküllerinin gözeneklerdeki pencerelerden geçebildiği, böylece sıvı tarafından hapsedildiği fark edildi. Elde edilen sonuçlar, gelecekte atmosferdeki karbondioksitin temizlenmesi adına çok önemli teknolojilerin geliştirilmesinde ilk basamak olabilir.
Gözenekli sıvıların gaz emme yeteneği henüz zeolit veya metal organik çerçeveler kadar yüksek değil. Bilim insanları, zamanla gözenekli sıvıların gaz emici özelliğini artırabileceklerini ümit ederken, sıvıların gaz ayrımı veya iletimde de kullanılabileceğini düşünüyor. Kanal ve borularda kullanılacak gözenekli sıvılar, nihayetinde doğayı temizlemeye başlamadan önce ilk hünerlerini göstermeye başlayacak.