Skip to content Skip to navigation

Pas ve Tuzlu Su ile Elektrik Üretimi

Dr. Mahir E. Ocak
19/08/2019 - 16:02

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü ve Northwestern Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı elektrik üretmek için yeni bir yöntem geliştirdi. İnce pas (demir oksit) katmanları üzerinde akan tuzlu suyun kinetik enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü yöntemle ilgili makale Proceedings of the National Academy of Sciences (USA)’da yayımlandı.

Yeni yöntemde elektrokinetik olay olarak adlandırılan bir olgudan yararlanılıyor. Tuzlu sudaki iyonlarla pastaki elektronlar arasında elektriksel çekim kuvvetleri var. Bu yüzden tuzlu su, pasın üzerinde akarken elektronları da peşinde sürüklüyor ve böylece bir elektrik akımı ortaya çıkıyor. Bu sayede tuzlu suyun kinetik enerjisi %30 verimle elektrik enerjisine dönüştürülebiliyor.

Pas, demir malzemelerin yüzeyinde oksitlenme sonucu doğal olarak ortaya çıkar. Ancak bu yöntemle elektrik üretebilmek için çok ince pas katmanları gerekiyor. Araştırmacılar, ince pas katmanları elde etmek için fiziksel buhar çökeltmesi olarak adlandırılan bir yöntem kullandı. Bu yöntemde önce katı hâldeki demir oksit buharlaştırılıyor, daha sonra bu buhar bir yüzeyin üzerine çökeltiliyor.

Araştırmacılar fiziksel buhar çökeltme yöntemiyle ürettikleri 10 nanometre (nanometre metrenin milyarda biridir) kalınlığındaki pas katmanları üzerinde çeşitli yoğunluklarda tuzlu su akıttıklarında, santimetrekare başına yaklaşık 10 milivolt voltaj ve birkaç mikroamper akım elde ettiler. Bu sonuçlar, aynı yöntemle 10 metrekare büyüklüğündeki bir pas katmanını kullanarak birkaç kilowatt saat enerji elde etmenin mümkün olduğunu gösteriyor.

Araştırma ekibinin üyelerinden Thomas F. Miller, bu yöntemin hareketli tuzlu çözeltilerin olduğu doğal ortamlarda da enerji elde etmek için kullanılabileceğini söylüyor. Örneğin okyanuslardaki akıntılardan elektrik elde etmek için bu yöntemden yararlanılabilir. Vücuttaki implantlara enerji sağlamak için de damarlarda akan tuzlu sıvıdan yararlanmak mümkün.

İlgili İçerikler

Kimya

2019 yılı Prof. Dr. Fuat Sezgin Yılı olarak ilan edildi. Bilim Genç olarak 2019 yılı boyunca Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam bilim ve teknoloji tarihine katkılarını farklı yazılarla ele alacağız. Prof. Dr. Fuat Sezgin anısına hazırladığımız diğer yazılara ulaşmak için tıklayın.

Kimya

İdeal gazların hareketlerini ve birbirleriyle etkileşmelerini bilardo ya da pinpon toplarınınkine benzetebiliriz. Bu etkinliğimizde de pipon toplarını kullanarak maddenin gaz hâlinin bir benzetimini yapacağız.

Kimya

Orta Doğu Teknik Üniversitesi tarafından üniversite ve lise öğrencilerine konuşma yapmak üzere Türkiye’ye gelen Nobel ödüllü Prof. Dr. Agre başarı hikâyesini Bilim Genç’e anlattı.

Kimya

Herhangi bir maddenin bir molü atomlarının ya da moleküllerinin belirli bir sayısıdır. Bu değer Avogadro sayısıyla ifade edilir. Avogadro sayısının ismi İtalyan bilim insanı Amedeo Avogadro’dan gelir.

Kimya

Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde (MIT) çalışan Kehang Cui ve Brian L. Wardle, bilinen en kara malzemeyi üretti. Malzeme, üzerine düşen ışığın %99,995’inden fazlasını soğuruyor.

Kimya

Kimyacılar, yapılarında meydana gelen değişimleri öğrenmek için genellikle maddeleri ısıtır. Katı hâldeki maddelerin bazıları ısıtıldıklarında erir bazıları sıvı hâle geçmeden doğrudan buharlaşır yani süblimleşir. Sıvılar ise genellikle gaz hâle geçer. Soğutulduklarında eski hâllerine dönerler.

Kimya

Nobel Kimya Ödülü’nün 2019 yılındaki sahipleri, Austin’deki Texas Üniversitesinden John B. Goodenough, New York Eyalet Üniversitesinden M. Stanley Whittingham ve Meijo Üniversitesinden Akira Yoshino oldu. Araştırmacıların lityum iyon pillerin geliştirilmesine yaptıkları önemli katkılar sebebiyle ödüle layık görüldükleri açıklandı.

Kimya

Georgia Teknoloji Enstitüsünden Paul Kohl ve arkadaşları güneş ışığına maruz kaldığında kendiliğinden yok olan bir tür plastik malzeme geliştirdi.

Kimya

Laboratuvar ortamında üretilen bir malzeme tıpkı gerçek bir doku gibi metabolik reaksiyonları gerçekleştirebilir, aynı zamanda vücutla uyumlu olabilir mi? Bilim kurgu filmlerinde karşılaşabileceğimiz bu durum biyolojik nanomalzemeler sayesinde mümkün olabilir.

Kimya

Yeryüzünün pek çok bölgesinde insanlar temiz suya erişmekte güçlük geçiyor. Üstelik küresel iklim değişikliği ve insan etkinlikleri sebebiyle gelecekte durumun daha da kötüleşme ihtimali var. Bu soruna çare bulmak için çalışmalar yapan Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesinden Prof. Dr. Omar Yaghi ve arkadaşları, atmosferden su buharı toplayarak içme suyu üreten bir cihaz geliştirdi.