Atmosferdeki Su Buharı, Birincil Yenilenebilir Enerji Kaynağı Olabilir
Rüzgar, güneş, hidroelektrik barajlar, jeotermal ve biyokütleyi içeren, yenilenebilir enerji kaynakları araştırması, iklim değişikliğine karşı mücadeledeki büyük potansiyelinden dolayı bilim insanları ve kanun yapıcıların kafasını kurcalamaktadır. Yeni bir Tel Aviv Üniversitesi araşatırması atmosferdeki su buharının gelecekte potansiyel bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak olabileceğini bulmuştur.
Prof. Colin Price liderliğinde, Prof Hadas Saaroni ve doktora öğrencisi Judi Lax ve TAU Çevre ve Yer Bilimleri Bölümü katkılarıyla yürütülen araştırma, su molekülleri ve metal yüzeyleri arasındaki etkileşimde elektriğin oluştuğunu keşfine dayanmaktadır. Çalışma, 6 Mayıs 2020’de Bilim Raporları’nda yayınlanmıştır.
“Doğal olarak meydana gelen bir fenomen olan sudan gelen elektrikten faydalanmaya çalıştık,” diyen Prof. Dr. Price şu şekilde devam etmiştir: “Gök gürültülü fırtınadaki elektrik, yalnızca farklı fazlarındaki sudan üretilir – su buharı, su damlaları ve buz. Su damlalarından büyük elektrik deşarjları olan “şimşek” olayını 20 dakikalık bir bulut oluşumu sonucu alırız.”
Araştırmacılar, önceki keşiflerin bulgularına dayanarak, sadece havadaki nemi kullanan küçük bir düşük voltajlı pil üretmeye çalıştılar. Örneğin, 19. yüzyılda İngiliz fizikçi Michael Faraday, su damlacıklarının ikisi arasındaki sürtünme nedeniyle metal yüzeyleri şarj edebileceğini keşfetmiştir. Çok daha yakın tarihli bir çalışma, bazı metallerin neme maruz kaldığında kendiliğinden bir elektrik yükü oluşturduğunu göstermiştir.
Bilim insanları, yüksek bir bağıl neme maruz kalan iki farklı metal arasındaki voltajı belirlemek için bir laboratuvar deneyi gerçekleştirdiler. “Hava kuruduğunda aralarında voltaj olmadığını bulduk.” “Ancak bağıl nem %60’ın üzerine çıktığında, izole edilmiş iki metal yüzey arasında bir voltaj gelişmeye başladı. Nem seviyesini %60’ın altına düşürdüğümüzde voltaj kayboldu. Dışarıda doğal koşullarda deneyi gerçekleştirdiğimizde, aynı sonuçları elde ettik.”
“Su, çok özel bir moleküldür. Moleküler çarpışmalar sırasında bir molekülden diğerine bir elektrik yükü aktarabilir. Sürtünme yoluyla bir tür statik elektrik oluşturabilir” demiştir Prof. Dr. Price. “Laboratuvarda elektrik üretmeye çalıştık ve farklı izole metal yüzeylerin -yalnızca hava bağıl nemi %60’ın üzerinde olduğunda- atmosferdeki su buharından farklı miktarlarda yük oluşturacağını bulduk. Bu hava koşulu, İsrail’de ve çoğu tropik ülkede yazın neredeyse her gün oluşan bir durumdur. ”
Price’a göre bu çalışma, nem ve enerji kaynağı olarak potansiyeli hakkındaki yerleşik fikirleri zorlamaktadır. “İnsanlar kuru havanın statik elektriğe yol açtığını biliyorlar ve bazen metal bir kapı koluna dokunduğunuzda elektrik çarpar. Su normalde iyi bir elektrik iletkeni olarak düşünülür, yüzeyde yük oluşturabilecek bir şey değildir. Öte yandan, bağıl nem belirli bir eşiği geçtiğinde işler farklı görünüyor” demiştir.
Bununla birlikte araştırmacılar, nemli havanın, yüzeyleri yaklaşık bir voltluk gerilimlere yükleme kaynağı olabileceğini gösterdi. “Bir AA pil 1.5V ise, gelecekte pratik bir uygulama olabilir: havadaki su buharından şarj edilebilecek piller geliştirmek,” diye eklemiştir Prof. Dr. Price.
Prof. Dr. Price “Sonuçlar, özellikle hala elektriğe erişimi olmayan, gelişmekte olan ülkelerde yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak önemli olabilir, ancak nemin sürekli olarak %60 civarında olması gerekir,” demiştir.
Kaynak: sciencedaily.com
