Araştırmacılar sıcaklık farkından elektrik üreten cihaz geliştirdi

Gün içindeki sıcaklık farkından faydalanıyor
Benzer ürünlerden daha fazla enerji üretebiliyor
Yorumlar

Bilim insanları sıcaklık değişimlerini bir enerji kaynağı olarak kullanmak için uzun yıllardır çeşitli çalışmalar yapıyor. Bu çalışmalar sonucunda termoelektrik prensibine uygun olarak bir materyalin iki tarafındaki sıcaklık farkına sayesinde elektrik üretilebilen ürünler geliştiriliyor. Termoelektrik prensibine göre ısı sıcak kısımdan soğuk kısma doğru hareket ederken materyalin üstündeki elektronlar da kinetik enerjinin artması sonucu aynı doğrultuda hareket ediyor ve sıcak kısım ile soğuk kısım arasında elektrik üretimi sağlayan potansiyel fark oluşuyor.

Gün içindeki sıcaklık farkından faydalanıyor

Günümüzde bu prensibi temel alan kıyafetler ile boya ve pişirme kapları üretiliyor ancak bu ürünlerde elektrik üretimi sağlanması için uzun süreli, çok şiddetli sıcaklık değişimlerine ihtiyaç duyuluyor. MIT(Massachusetts Teknoloji Enstitüsü)'deki araştırmacılar ise termoelektrik ürünlerden daha etkili ve hızlı bir şekilde sıcaklı farkını enerjiye dönüştürebilen bir cihaz geliştirdi. Ekibin termal rezonatör olarak adlandırdığı cihaz ile sabah ve akşam saatlerindeki sıcaklık farkından faydalanarak basit sensörleri çalıştırabilecek kadar enerji üretmek mümkün.

Çalışmanın lideri olan Profesör Michael Strano, ''Her zaman farklı frekanslarda sıcaklık değişimleriyle çevriliyiz. Bunlar kullanılmayan bir enerji kaynağı.'' diyerek aslında günlük hayatta karşılaştığımız en ufak sıcaklık değişimlerinin dahi enerjiye dönüştürülebileceğini belirtiyor. Geliştirdikleri konsepti tamamen kumaştan hazırladıklarını belirten Strano, termal rezonatörü ''Masanın üstünde hiçbir şey yapmıyor gibi gibi durup enerji üreten bir şey.'' olarak tanımlıyor.

Termal rezonatörün başarılı bir şekilde çalışmasındaki en büyük pay ise rezonatörde kullanılan maddelere ait. Micheal Strano cihazın metal köpük, grafen ve oktadekan olarak bilinen bir kimyasal bileşimden oluşturulduğunu belirtiyor. Bakır veya nikelin, kolayca faz değiştirme özelliğine sahip olan oktadekana aşılanması ile köpük tabakası hazırlanırken sonrasında bu tabakanın mükemmel bir iletken olan grafen tabakasıyla kaplanmasıyla cihaz hazır hale geliyor. Bu üç maddenin özel kombinasyonu ile hazırlanan cihaz termal efüzyon özelliğine sahip oluyor. Bu özellik ile cihaz, oldukça etkili bir şekilde çevresinden ısı alabiliyor veya sahip olduğu ısıyı serbest bırakabiliyor. Böylece sıcaklık dengesini koruyabilen ve ısıyı yüzeyinde istediği şekilde yayabilen rezonatör, yüzeyinin bir kısmını daima soğuk olarak ayarlayıp sürekli bir ısı akışı sağlıyor.

Benzer ürünlerden daha fazla enerji üretebiliyor

Geliştirdikleri cihazı 10 gün boyunca test eden araştırmacılar, her gün 10°C'ye varan sıcaklık değişimleri karşısında cihazın 1.3 miliwatt'lık güç üretebildiğini gözlemledi. Tabi üretilen bu miktar az gibi görünse de aslında bugüne kadar geliştirilen termoelektrik ürünlerin vadettiğinin çok daha üstünde. Üstelik termal rezonatör güçlü termal efüzyon özelliğine sahip olduğu için enerji üretirken güneşten ya da rüzgardan kaynaklanan şiddetli sıcaklık değişimlerine de ihtiyaç duymuyor.

Araştırmacılar üretilen bu miktarın, batarya kullanımının tehlikeli olabileceği ve az enerjiye ihtiyaç duyulan sensörlerde veya benzeri noktalarda yeterli olabileceğini düşünüyor. Bununla birlikte rezanatörün daha verimli ve yüksek miktarda enerji üretebilmesi için de çalışmalar sürdürülüyor.