Borchee/iStock
Tuzlu Sudan Enerji Üreten Nanoteknolojik Cihaz
Tuzlu su ile tatlı su arasındaki tuzluluk farkından yararlanarak enerji üretebilecek bir cihaz tasarlandı. Dr. Mingye Xiong ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Nano Energy‘de yayımlandı.
Tuzlu sularda çözünmüş tuz miktarı tatlı suya kıyasla çok daha yüksektir. Tuzlu su ile tatlı su karşılaştığında, tuzlu sudaki iyonlar içinde bulundukları yüksek yoğunluklu ortamdan düşük yoğunluklu ortama akmaya başlar. Bu elektrik yüklü iyonların taşıdığı enerjiyi toplamak ve kullanmak mümkündür.
Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesinden bir grup araştırmacı, iyonların hareketlerinden enerji toplayan bir cihaz tasarladı. Nanometre (metrenin milyarda biri) ölçeğindeki cihazın temel çalışma ilkesi, cihazda bulunan kanaldan akan iyonların cihazın içindeki elektrik yüklerini sürüklemesine ve böylece iyonların taşıdığı enerjinin bir kısmının cihaza aktarılmasına dayanıyor. Bilgisayar benzetimleri, iyonların içinde akacağı kanalın yeteri kadar dar olması durumunda cihazda bir akım ortaya çıkabileceğini gösteriyor. Ayrıca iyonların kütlesinin cihazdaki elektrik yüklerine kıyasla çok daha büyük olması, cihazda ortaya çıkan akımın kanalın içinden akan akıma kıyasla çok daha yüksek olmasına yol açıyor.
Görsel: Greiner College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign
Araştırmacılar tasarladıkları cihazlardan oluşan bir diziden elde edilecek güç yoğunluğunun güneş gözelerininkiyle karşılaştırılabilecek düzeyde olacağını tahmin ediyor. Böyle bir cihaz, tuzlu su ve tatlı su arasındaki tuzluluk farkından yararlanarak enerji elde etmek için kullanılabilir. Ayrıca bu cihazlardan sensörler geliştirmek için de yararlanılabilir.
Tuzlu Suyun Enerji Potansiyelini Kullanarak Nanoteknolojik Bir Cihaz Tasarlandı
Bilim insanları, tuzlu su ve tatlı su arasındaki tuzluluk farkını kullanarak enerji üretebilen bir cihaz tasarladı. Dr. Mingye Xiong ve ekibi tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Nano Energy dergisinde yayımlandı.
Enerji Üretimi İçin Tuzlu Su ve Tatlı Su Arasındaki Fark
Tuzlu sularda çözünmüş tuz miktarı, tatlı suya göre çok daha yüksektir. Bu nedenle tuzlu su ve tatlı su karşılaştığında, tuzlu sudaki iyonlar düşük yoğunluklu ortama akan yüksek yoğunluklu ortamdan yüksek oranda akış gösterir. Bu akışta taşınan elektrik yükleri, enerji olarak toplanıp kullanılabilir.
Nanoteknolojik Cihazın Çalışma Prensibi
Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign’deki araştırmacılar, iyonların hareketlerinden enerji üreten bir cihaz tasarladı. Nanometre ölçeğindeki bu cihazın çalışma prensibi, içindeki kanaldan akan iyonların cihazdaki elektrik yüklerini sürüklemesi ve böylece iyonların taşıdığı enerjinin bir kısmının cihaza aktarılması üzerine kuruludur. Bilgisayar benzetimleri, iyonların akacağı kanalın dar olması durumunda cihazda bir akım oluşabileceğini göstermiştir. Ayrıca iyonların kütlesi, cihazdaki elektrik yüklerine kıyasla çok daha büyük olduğundan, cihazda ortaya çıkan akım da kanal içinde akan akıma göre çok daha yüksek olacaktır.
Nanoteknolojik Cihazın Potansiyeli
Araştırmacılar, tasarladıkları cihazların bir dizi olarak kullanılması durumunda elde edilecek güç yoğunluğunun, güneş panellerininkinden bile daha yüksek olabileceğini tahmin etmektedir. Bu şekilde tuzlu su ve tatlı su arasındaki tuzluluk farkından yararlanarak enerji üretmek mümkün olabilir. Ayrıca bu cihazlar, sensörler için de kullanılabilir.
Enerji Üretiminde Tuzlu Suyun Potansiyeli
Tuzlu suyun enerji üretiminde kullanılması, gelecekte daha da önemli bir konu haline gelebilir. Dr. Mingye Xiong ve ekibinin tasarladığı nanoteknolojik cihazlar, tuzlu su ve tatlı su arasındaki tuzluluk farkından yararlanarak enerji üretebilmektedir. Bu sayede sadece enerji üretmekle kalmayıp, aynı zamanda çevre dostu bir yöntem de kullanılmış olacaktır.