Yetiştirdikleri bitkilerden elektrik ürettiler

Hayatımızın pek çok alanında kullandığımız bitkiler sürdürülebilir enerji üretimi sağlayabilir mi?

BİLGİ Genetik ve Biyomühendislik Bölümü mezunu Ömer Yıldız ile Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü öğrencisi Ege Salih Uras’ın TÜBİTAK tarafından desteklenen projesi endüstriyel bitkilerden elektrik elde ederek enerji üretimine ekolojik bir alternatif sunuyor.

BİLGİ Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü Öğr. Üyesi Prof. Dr. Serkant Ali Çetin ve BİLGİ Genetik ve Biyomühendislik Bölümü Başkanı Prof. Dr. Hatice Gülen’in danışmanlığında yürütülen proje kapsamında mikroorganizmalar kullanılarak bitkilerden enerji üretimi sağlayacak mikrobiyal yakıt hücreleri tasarlandı.

Bu yakıt hücreleri sayesinde bitkilerin kendi yaşam döngülerinde üretip kökler yardımıyla toprağa gönderdikleri besin, mikroorganizmalar tarafından parçalanıyor. Oluşan biyokimyasal tepkime esnasında açığa çıkan enerji yüksek iletken özelliğe sahip panellere aktarılıyor. Böylece bitkilerin ürettiği enerji kullanılabilir elektriğe dönüştürülmüş oluyor.

Mısır (Zea mays) ve tekstil üretiminde kullanılan “Cannabis sativa var. vulgaris L.” cinsi kenevir bitkileri üzerinde denenen proje, enerji üretiminde ilk kez mikorizal fungus isimli bir mikroorganizmayı kullanması ve elektrik üretimini tarımsal bitkilerden sağlaması açısından da önem taşıyor. Proje, kendi elektriğini üretecek tarım alanları tasarlanmasına öncü olabilir.

Doğanın enerjisini kullanmak

Ege Salih Uras, projelerini şöyle anlatıyor: “Mikrobiyal yakıt hücreleri ilk kez 1911 yılında botanik profesörü M.C. Potter tarafından bakterilere şeker enjekte edilerek tasarlanmış. Biz literatürden farklı olarak bu sistemi ilk kez mikorizal fungus denilen bitki kökleriyle ortak yaşam (simbiyotik) süren, bitkiye yarayışlı bir mikroorganizmayla denedik. Bizim sistemimizde yetiştirdiğimiz bitkiler gelişim sürecinde kullanmayıp depoladığı besini kökleriyle mikroorganizmalara yolluyor. Mikroorganizmalar o besini parçalarlarken ortaya bir enerji açığa çıkıyor. Normal şartlarda açığa çıkan enerji ortama yayıldığında toprağın altında olduğu için nötrleşirken, biz o enerjiyi elektrot levhalarla çekerek faydalanabilir hale getiriyoruz. Böylece doğanın kendi enerjisinden yararlanmış oluyoruz. Tamamen doğal, yenilenebilir, zaten var olan bir enerji akışı olduğu için pek çok enerji sistemine göre de daha ekolojik bir sistem kurmuş oluyoruz.”

Bitki verimliliğini artırıyor

Ömer Yıldız, geliştirdikleri sitemde kullandıkları mikorizal fungus türündeki mikroorganizmanın bitki verimliliğini artırdığını belirtiyor. Yıldız, “Mikorizal fungus sayesinde topraktaki besinler daha hızlı ayrıştırılarak bitkiye yarayışlı hale getiriliyor. Böylece, mikroorganizma, köklerin daha hızlı gelişmesini, bitkinin daha çabuk erişkin hale gelmesini sağlıyor. Oluşturduğumuz sistemde kökler ne kadar gelişirse o kadar fazla enerji üretebiliyoruz. Ayrıca mikorizal fungus bitkilere zararlı olabilecek topraktaki çeşitli kimyasal maddeleri de temizleyebilme özelliğine sahip. Endüstriyel kirlenmenin olduğu alanlarda bu mikroorganizma katkısı ile yine toprağı zararlı kimyasallardan arındırma özelliğine sahip bazı bitkiler yetiştirdiğinde belirli bir süreden sonra toprak tarımsal üretime dahi elverişli hale geliyor” diyor.

Projede bitkilerden elde edilen enerjinin nasıl daha verimli hale getirilebileceği üzerine çalıştıklarını belirten Yıldız, “Amacımız hem bitkilerden sağladığımız enerjiyi nasıl artırabileceğimizi hem de hangi bitkilerin enerji verimini sağlamada daha etkili olduğunu anlamak ve laboratuvarda elde ettiğimiz bilgilerle doğal ortamda uygulayabileceğimiz bir sistem kurmak” diyor.

Kendi enerjisini üreten tarım alanları

Kurdukları sitemin tarımda uygulanmasıyla kendi enerjisini üreten tarım alanlarının oluşturulabileceğini belirten Uras, yaptıkları deneylerde yetiştirdikleri bir bitkiden fide ve sürgün gelişimi döneminde bir cep telefonunu şarj edebilecek kadar enerji elde edebildiklerin belirtiyor.

Uras “Tarım arazisinin kendi kendine enerji açısından yetebilmesi için çalışıyoruz. Doğanın kendisiyle enerji ürettiğimiz için amacımız doğadaki insanlara hitap etmek. Tarım alanlarında oluşturduğumuz sistem bir aküye bağlandığında pek çok elektronik aletin ihtiyaç duyacağı elektriği üretebilirsiniz. Özellikle şehir hattı olmayan yerlerde elektriğe erişimi olmayan insanlar için oluşturduğumuz bu sistemin güzel bir başlangıç olabileceğini düşünüyoruz” diyor.