Create a Myspace LED Scroller




   
 
  Enerji krizine ve küresel ısınmaya nano-teknolojik çözüm
Yazar : Prof. Dr. Zafer AYVAZ -------------------------------------------------------------------------------- Sayı : 22. Sayı (Nisan - Haziran 2009) -------------------------------------------------------------------------------- Konu : Teknoloji -------------------------------------------------------------------------------- Bilim dünyası 1990`lı yıllarda yepyeni bir kimyasal madde türü ile tanıştı. Hidrojen depolama, metan gazını iletme, karbon dioksiti tutma, gaz ve sıvıları birbirinden ayırma gibi enerji ve çevre sorunlarında kilit özelliklere sahip olan bu madde türüne metal-organik kafesler (MOF) adı verildi. Los Angeles`daki Kaliforniya Üniversitesi`ne(UCLA) bağlı Örgüsel Kimya Merkezi`nde geliştirilen, çok düşük yoğunluklu, gözenekli kristal yapıdaki bu bileşiklerin, fevkalade büyük yüzey alanları vardır. Günümüzde 3000`den fazla bileşiği bulunan MOF`ların 1 gramı 6000 metrekare iç yüzeye sahiptir. Bu yeni malzeme, nano boyutlu gözeneklerinin içinde karbon dioksiti hapsederek küresel ısınmaya karşı bir çözüm alternatifi oluşturacak. Bu malzemelerle ilgili olarak MOF`08 adıyla 2008 Ekim`inde Almanya`nın Augsburg kentinde düzenlenen ilk uluslararası toplantıya dünyanın çeşitli ülkelerinden 300`ü aşkın bilim insanı katıldı. 1999 yılında UCLA`da ilk MOF`u üreten kişi olan Profesör Omar Yaghi, bu malzemelerin kimyada en hızlı gelişme gösteren ve en fazla atıf yapılan alan olduğunu belirtiyor. MOF`lar üç boyutlu kristal yapılar olup, bileşik içinde metal oksitler uzun organik gruplarla birbirine bağlanmaktadır. Bu malzemeleri sentezlemek gayet kolaydır ve yapıları gereği muazzam miktarda gaz depolayabilirler. Örneğin çinko asetat ve benzenetribenzoik asitten oluşan MOF-177 adlı bileşik, bütün gözenekli malzemeler içinde bilinen en fazla hidrojen ve karbondioksit depolama kapasitesine sahiptir. Sentetik olarak üretilen MOF`lar, tabiatta doğal olarak bulunan alüminosilikat bileşiklerine yani zeolitlere benzer özelliklere sahiptirler. Büyük yüzey alanlarıyla aynen zeolitler gibi gazların ve kimyasal maddelerin tutulmasında ve reaksiyon katalizörü olarak kullanılabilirler. Profesör Omar Yaghi, on yıldır hidrojeni ve karbondioksiti en fazla tutacak olan MOF`ları geliştirmek için uğraşıyor. Çünkü hidrojen bu yüzyılın en temiz enerji kaynağı olmaya aday; karbondioksit ise küresel ısınmanın sorumlusu. Dolayısıyla bu yeni malzeme hem enerji krizine, hem de iklim değişikliklerine bir çözüm olacak. Zira bu nano-malzemeler kendi hacimlerinin 80 katına kadar karbondioksiti saklama kapasitesine sahipler. Mevcut karbon dioksit tutma yöntemlerinin elektrik üretim maliyetlerinde %80-90 artışa neden olacağı hesaplanırken, Yaghi`nin yönteminin daha az enerji kullanımına ihtiyaç duyduğu ve bu malzemelerin iki üç yıl içerisinde ticari olarak üretilebileceğini ifade ediliyor. Yine geçen yıl 2-aminotereftalat gruplarıyla bağlanmış çinko karboksilat moleküllerinden oluşan MOF`ların amonyak ve kükürt dioksit gibi hava kirleticilerini, hava filtrelerinde kullanılan aktif karbondan çok daha etkili biçimde tuttuğu tespit edilmiş. MOF`ların uygulama alanı sadece enerji ve çevre sektörüyle de sınırlı değil. Tıpta da çok enteresan uygulama alanları var. 2,5-dihidroksitereftalik asitle bağlanmış bakır veya çinko oksitten oluşan MOF bileşiklerinin azot monoksiti (NO) önce hapsettiği, daha sonra yavaş yavaş saldığı bulunmuş. NO molekülünün insan vücudunda sinyallerin iletiminde çok önemli bir rolü var. Bu iletimle düz kas hücrelerinin dinlenmesi (relax) hızlanıyor, beyindeki dağınık nöronların birbiriyle haberleşme hızı artıyor ve vücudun bakteri ve parazitlere karşı savunması güçleniyor. Iskoçya`daki Edinburgh ve St. Andrews Kimya Araştırma Merkezi`nden Profesör Russell Morris`in hayali, NO molekülünü hapsetmiş MOF kullanarak, kateter ve stent gibi yapay kalp cihazlarının neden olduğu kan pıhtılaşmasının önüne geçmek. Daha önceleri bu amaçla zeolitleri kullanan Russell Morris, artık bu iş için daha etkili olan MOF`ları deniyor. Çünkü bu malzemeler tıbbi gazları çok iyi depoluyor ve iletiyor. Şu an kullanımda olan tıbbi ilaçların MOF`larla daha etkin uygulanması üzerine çalışmalar da var. Madrid`deki Complutense Üniversitesinde, ağrı kesici ve iltihap giderici Ibuprofen adlı ilacın MOF`a emdirilip, daha sonra vücutta birkaç gün içinde yavaş yavaş salınması üzerinde çalışılıyor. Kuzey Karolina Üniversitesi`nde Wenbin Lin yönetimindeki kimyagerler, Cisplatin adlı kanser ilacını MOF`a bağlayarak kanser hücresine iletmek için uğraşıyorlar. Bu ekibin diğer bir çalışması ise, manyetik manganez iyonları içeren MOF`ların kanser hücresine girmesinin sağlanması ve manyetik rezonans (MR) ile bu hücrelerin görüntülenmesi hakkında. Bu bileşikler BASOLITE MOF ticari adıyla Alman kimya şirketi BASF tarafından piyasaya sürüldü. Bundan sonra MOF`lar hakkında daha fazla şey duyacağınızdan şüpheniz olmasın. Kaynaklar 1. Chemistry & Industry, 24 Kasım 2008. 2. Nature, 8 Mayıs 2008. 3. http://yaghi.chem.ucla.edu/ * Prof. Dr., editor@ekolojimagazin.com
 
 
 
döviz
 
hava durumu
 
 
Bugün 1 ziyaretçi (4 klik) kişi burdaydı!
Bu web sitesi ücretsiz olarak Bedava-Sitem.com ile oluşturulmuştur. Siz de kendi web sitenizi kurmak ister misiniz?
Ücretsiz kaydol