Isıyı Elektriğe Çeviren Bir Jeotermal Batarya Geliştirildi
Yenilenebilir enerji konusunda hep gökyüzüne baksak da aradığımız çözüm yer altında olabilir. Yeni bir araştırma sayesinde ısıyı elektrik enerjisi olarak depolayabilen batarya üretildi.
Yenilenebilir enerji ve temiz kaynaklar denildiği zaman herkesin aklına ilk gelen 2 seçenek, güneş enerjisi ve rüzgar enerjisidir. Bazı araştırmacılar ise bir başka önemli kaynağın ayaklarımızın altında olduğuna inanıyor.
Tokyo Teknoloji Enstitüsü ve Saroh Endüstri, yeni bir batarya hücresi geliştirdi. Bu hücrenin özelliği, termal enerjiyi elektrik enerjisi olarak depolayabilmesi. Yeni hücreler, enerji toplamak için herhangi bir sıvı ya da buhar akışına ihtiyaç duymadığı gibi, alışılageldik jeotermal merkezlerindeki gibi yüksek sıcaklığa da ihtiyaç duymadan çalışmaya devam ediyor.
STC (Duyarlılaştırılmış termal hücre) adı verilen yapıya sahip bu batarya hücreleri, iki elektrodun arasında yer alan üç katmandan oluşuyor. Bu katmanlardan biri ETM adı verilen elektron iletim katmanı, biri Germanyum katmanı, biri de katı, bakır iyonlarını ileten elektrolit katmanı olarak sıralanıyor. Bu batarya, sıcak zemine gömülecek şekilde üretildi.
Bataryanın üretiminin altında yatan fikir ise oldukça basit. Yerdeki ısı, yarı iletken tabakadaki elektronları harekete geçirerek ETM tabakasına geçmelerine neden oluyor. Bunun üzerine o elektronlar, elektrotlar üzerinden geçerek elektrolite ulaşıyor. Burada oksitlenme ve indirgenme reaksiyonları gerçekleşiyor. Bu işlemler sonucunda düşük enerjili elektronlar yarı iletkene geri dönüyor ve işlem tekrar başlıyor.
Ekip, bataryanın bu döngüyü ne kadar uzun süre gerçekleştirebileceğinden emin olmadığı için denemeler yaptı. Çalışmalara göre, indirgeme reaksiyonları durduğunda batarya da çalışmayı bırakıyordu. Bunun sebebi ise farklı türdeki bakır iyonlarının farklı bölgelere gitmesi olarak gösteriliyordu.
Sorunun çözümü için yapılması gereken ise tahmin edilenden çok daha kolay bir şey oldu: bataryayı bir ısı kaynağına gömmek. Batarya, dışarıdan ısı aldığı sürece çalışmayı sürdürebiliyor. Bu durumu uzmanlar ‘yarı-kalıcı” olarak nitelendiriyor.
Araştırmacılardan Sachiko Matsushita, bu yöntem sayesinde genelde düşük kaliteli olarak görülen ısı enerjisinin büyük bir yenilenebilir enerji kaynağına dönüşebileceğini söylüyor. Bu yöntemde radyasyondan çekinmeye, pahalı yakıtlardan korkmaya, güç üretiminde dengesizliklere yer olmadığını belirten araştırmacı, projesine güveniyor.
Araştırma ekibi, tasarımın biraz daha iyi hale getirilmesi gerektiğini belirtse de en nihayetinde ısıyı da yenilenebilir enerji kaynakları arasına getireceklerine inanıyor. Ekibin çalışması, Journal of Materials Chemistry A dergisinde yayımlandı.
Kaynak : webtekno.com
