Pas ve Tuzlu Su ile Elektrik Üretimi
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü ve Northwestern Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı, hareketli tuzlu suyun kinetik enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem, ince pas (demir oksit) katmanları üzerinde akan tuzlu suyun elektronları peşinde sürüklemesiyle gerçekleşir.
Yeni yöntem, elektrokinetik olay olarak adlandırılan bir olgudan yararlanır. Tuzlu sudaki iyonlarla pastaki elektronlar arasında doğal bir elektriksel çekim kuvveti vardır. Bu sayede tuzlu su, pasın üzerinde akarken elektronları da peşinde sürükler ve böylece bir elektrik akımı oluşur. Yaklaşık %30 verimle gerçekleşen bu dönüşüm, Proceedings of the National Academy of Sciences (USA)‘da yayımlanan makalede ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır.
Pas, demir malzemelerin yüzeyindeki oksitlenme sonucu doğal olarak oluşur. Ancak bu yöntemle elektrik üretebilmek için çok ince pas katmanlarına ihtiyaç duyulur. Araştırmacılar, bu ince pas katmanlarını elde etmek için fiziksel buhar çökeltmesi olarak adlandırılan bir yöntem kullanmıştır. Bu yöntemde önce katı haldeki demir oksit buharlaştırılır, daha sonra bu buhar bir yüzeyin üzerine çökeltilir.
Elektrik Üretimi ve Potansiyel Uygulamalar
Araştırmacılar, fiziksel buhar çökeltme yöntemiyle ürettikleri 10 nanometre (nanometre metrenin milyarda biridir) kalınlığındaki pas katmanları üzerinde farklı yoğunluklardaki tuzlu su akıttıklarında, santimetrekare başına yaklaşık 10 milivolt voltaj ve birkaç mikroamper akım elde ettiklerini gördüler. Bu sonuçlar, aynı yöntemle 10 metrekare büyüklüğündeki bir pas katmanını kullanarak birkaç kilowatt saat enerji elde etmenin mümkün olduğunu göstermektedir.
Ekip üyelerinden Thomas F. Miller, bu yöntemin hareketli tuzlu çözeltilerin olduğu doğal ortamlarda da enerji elde etmek için kullanılabileceğini belirtmiştir. Örneğin, okyanuslardaki akıntılardan elektrik üretmek için bu yöntemden yararlanılabilir. Ayrıca vücuttaki implantlara enerji sağlamak için de damarlarda akan tuzlu sıvıdan yararlanmak mümkündür.
Sonuç
Araştırmacıların geliştirdiği bu yeni yöntem, pas ve tuzlu suyun kinetik enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmede oldukça verimli bir yol sunmaktadır. Bu yöntemin potansiyel uygulamaları, çevre dostu ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı arayışındaki insanlığa umut veriyor. Gelecekte, bu yöntemin daha da geliştirilerek, düşük maliyetli ve yaygın olarak kullanılabilir bir enerji seçeneği haline gelmesi beklenmektedir.