Doğa & Çevre

Bilim insanları güneş enerjisini 18 yıla kadar saklayabilecek sıvı yakıt geliştirdi

Bilim insanları güneş enerjisini 18 yıla kadar saklayabilecek sıvı yakıt geliştirdi


Görsel Telif: nantonov/iStock

Güneş enerjisinin bol ve yenilenebilir olmasının yanında, ürettiği enerjinin depolanması için henüz ucuz ve uzun vadeli bir yöntem yoktur.

Güneş enerjisi endüstrisi bu konuda bir süredir tıkanmış durumdaydı, ancak geçen yıl içinde, dört yeni çalışma ilgi çekici yeni bir çözüme ulaştı.

İsveç’teki bilim insanları, ısıl güneş ışığı yakıtı adı verilen ve güneşten gelen enerjiyi on yıldan fazla süre depolayabilen, özelleştirilmiş bir sıvı geliştirdiler.

MIT’de bu malzemelerle çalışan araştırmacı Mühendis JeffreyGrossman, NBC News TV kanalına şöyle açıklıyor: “Isıl güneş ışığı yakıtı, şarjlı bir pile benziyor fakat elektrik yerine, güneş ışığı ile çalışıp ürün olarak ısı elde ediyorsunuz”.

Aslında bu sıvı, İsveç’teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nde çalışan bilim insanlarının geliştirmek üzere bir yıldan fazla süredir üzerinde çalıştığı, sıvı haldeki bir molekülden meydana geliyor.

Karbon, hidrojen ve azottan oluşan bu molekül güneş ışığına maruz kaldığında, olağan dışı bir durumla atomları arasındaki bağları yeniden düzenler ve bir izomer olarak adlandırılan, enerjinin yeni bir versiyonuna dönüşür.

Tıpkı tuzağa yakalanan bir av gibi, güneşten gelen enerji, izomerin güçlü kimyasal bağları arasında tutulur ve molekül oda sıcaklığına geri dönse bile enerji bu bağlar arasında saklanır.

Bu sıvı, enerjiye ihtiyaç duyulduğu zaman (diyelim ki gece vakti veya kış mevsiminde) bir katalizörün içinden geçiriliyor ve katalizör, molekülü esas haline döndürerek, enerjiyi ısı halinde dışarı çıkarıyor.

Chalmers Üniversitesi’nden nanomalzeme bilimcisi olan KasperMoth-Poulsen, “Bu izomerdeki enerji artık 18 yıla kadar saklanabilir” diyor.

“Bu depolanan enerjiyi kullanmaya gelince verdiği ısı enerjisi beklentilerimizin hep üstünde oldu” diye ekledi.

Bir üniversite binasının çatısına yerleştirilen enerji sisteminin bir prototipi, geliştirilen bu sıvıyı teste tabi tuttu ve araştırmacılara göre, sonuçlar çok sayıda yatırımcının dikkatini çekti.

Görsel: Chalmers University of Technology

Sistem dairesel bir şekilde çalışır. Şeffaf borularla pompalama, sıvı güneş ışığı tarafından ısıtılır, norbornadien molekülü ısı tutucu izomer, kuadrisiklona dönüştürülür. Sıvı daha sonra minimum enerji kaybıyla oda sıcaklığında saklanır.

Sistem, dairesel şekilde çalışıyor. Saydam tüpler aracılığıyla pompalanan sıvı, güneş ışığı tarafından ısıtılıyor ve norbornadiyen molekülü, kendisinin ısı hapseden izomeri olan kuadrisiklana dönüşüyor. Sıvı daha sonra mümkün olan en düşük enerji kaybıyla birlikte oda sıcaklığında depolanıyor.

Enerjiye ihtiyaç duyulduğunda, sıvı, molekülleri orijinal hallerine geri döndüren bir katalizör ile süzülüyor ve sıvı sıcaklığı 63 Santigrat dereceye (113 derece Fahrenheit) ulaşıyor.

Buradan elde edilen ısı enerjisi çatıya bir kez daha gitmeden önce yani döngüye bir kere daha girmeden önce ev ısıtma sistemlerinde, bulaşık, çamaşır, kurutma makinesi gibi bir çok sisteme enerji sağlayabiliyor.

Araştırmacılar, bu sıvıyı 125 kez tekrarlanmak üzere bu döngüye soktular ve sonucunda sıvı moleküllerinin herhangi ciddi bir bozulmaya uğramadığını gözlemlediler.

Araştırmacılar, gerçekleşen bir dizi gelişmeden sonra, sıvının kilogram başına 250 watt-saat enerji tutabildiğini iddia ediyorlar; bu miktar, Tesla’nın Powerwall pillerinin enerji kapasitesinin iki katıdır.

Araştırmacılar, bu sistemin geliştirilerek daha fazla ısı enerjisini verebileceğini vurguluyor. Doğru ayarlamalar ile sistemin en az 110 Santigrat dereceye ulaşabileceğini öngörüyorlar.

Moth-Poulsen, eğer her şey planlandığı gibi giderse, bu teknolojinin 10 yıl içinde ticarî kullanım için hazır olabileceğini düşünüyor.

Kaynak ve ileri okuma için: https://www.sciencealert.com/scientists-develop-liquid-that-sucks-up-sun-s-energy

Çeviren ve düzenleyen: Fethi Ülkem Betil / Son sınıf Biyomühendislik öğrencisi

Eklenme Tarihi : 2 Aralık 2018

Yorum Yap