Sudan Elektrik Üretmek
20 Nisan 2012 18:18 6053 kez okundu 0 kez indirildi

Sudan Elektrik Üretmek

Standford araştırmacıları tatlı su ile tuzlu su arasındaki tuzluluk farklılığından elektrik üretebilecek bir batarya üretti. Araştırma takımının başında bulunan profesör Yi Cui<> yaptığı açıklamada tatlı suyun tuzlu su ile birleştiği, derelerden akan tatlı suyun dere ağızlarında, dere yataklarında ve haliçler gibi yerlerde bu teknolojinin kullanılabileceğini açıkladı.

Sudan Elektrik Üretmek

Bu teknolojinin sınırlandırmasına neden olan faktör ile ilgili yaptığı açıklamada, dünya üzerinde bol miktarda okyanus suyunun bulunduğunu fakat tatlı su kaynaklarının kısıtlı olmasının söz konusu olduğunu ve dolayısıyla tatlı su miktarının bu teknolojinin kullanım alanına kısıtlama getirdiğini sözlerine ekledi.

Bu bataryanın potansiyel elektrik üretimi hesaplandığında dünya üzerinde kullanılabilecek tüm akarsular göz önüne alındığında yıllık 2 terawattlık gücün (dünyanın enerji tüketiminin yaklaşık %13'ü) üretilebileceği belirtilmiştir.

Bataryanın tasarımına gelindiğinde ise basit bir tasarım olan bu batarya pozitif ve negatif iki elektroda sahiptir ve bu elektrotlar elektrik yüklü parçacıkların veya iyonların bulunduğu sıvıya yatırılmışlardır. Sudaki bu yüklü parçacıklar sofra tuzunun bileşenlerinden olan sodyum ve klorindir.

Başlangıç olarak batarya tatlı su ile doldurulur ve şarj etmek için küçük bir elektrik akımı verilir. Sonrasında ise temiz su süzülerek yeri deniz suyu ile değiştirilir. Deniz suyunun, tatlı sudan 60 ile 100 kat daha iyona sahip olduğu için, iki elektrot arasındaki elektrik potansiyelini veya bir diğer adıyla voltajı yükseltir. Bu sayede bataryayı doldurmak için kullanılan elektrikten daha fazla miktarda elektrik bataryadan geri alınabilir.

Voltaj miktarı deniz suyu içinde bulunan sodyum ve klorin miktarına bağlıdır. Eğer temiz suyu düşük voltaj ile şarj ettiyseniz ve deniz suyu sisteme alındığında bataryayı deşarj ettiyseniz koyduğunuz enerjiden çok daha fazlası enerji elde edebilirsiniz.

Deşarj işlemi bittikten sonra tuzlu su sistemden atılır ve tekrar tatlı su sisteme çekilir ve böylelikle devir daim başlar. Labratuvarda yapılan deneylerde Kaliforniya sahil şeridi açığında Pasifik okyanusundan alınan tuzlu su ile Sierra Nevada'da bulunan Donner gölünden tatlı su kullanılmıştır. %74 verimlilikle potansiyel enerjinin elektrik enerjisine çevrimini sağlamışlardır, fakat Cui'nin düşünceleri doğrultusunda basit iyileştirmeler ile %85 verimlilik elde edilebilir.

Verimliliğin arttırılabilmesi için bataryanın pozitif elektronu mangan dioksit nanorod'larından yapılmıştır. Bu sayede yüzey alanı arttırılarak kaba bir hesapla diğer materyaller ile karşılaştırıldığında yaklaşık 100 kat fazla, sodyum iyonları ile etkileşimi sağlanmaktadır. Nanorodlar, sodyum iyonlarının, elektrotlar içinde rahatlıkla hareket etmelerini sağlayarak sürecin hızlandırılmasına yardımcı olmaktadır.

Başka araştırmacılar, elektrik üretimi için tatlı su ile deniz suyu arasındaki tuzluluk miktarının farklılığı araştırmışlardır; onların yöntemleri doğrultusunda akım üretimi için bir membran içerisinde iyonların hareketi ile gerekmektedir. Cui'nin yaptığı açıklamaya göre bu membranlar hassas olma eğilimindedir ve bu durum bir dezavantaj oluşturmaktadır. Bu metotlarda sadece iyonlardan bir çeşidi kullanılmaktadır fakat bu bataryada sodyum ve klorin iyonlarını elektrik üretimi için bir arada kullanmaktadır.

Bu bataryanın daha da geliştirilebilmesi için negatif elektrot için iyi bir materyal aranmaktadır. Deneylerde gümüş kullanılmıştır fakat pratik olarak kullanılamayacak kadar pahalı olduğu için tercih edilmemektedir.

Bu batarya teknolojisi Güney Amerika'da Amazon nehrinde en yüksek potansiyele sahiptir. Bunun yanı sıra Afrika, Canada, Amerika ve Hindistan azımsanamacak potansiyele sahiptir. Cui'nin yaptığı açıklama doğrultusunda akarsuda aşırı temiz bir su gerekmemektedir. Kullanılmış ve gri su potansiyel olarak kullanılabilme özelliğine sahiptir.

Saniyede 50 kübik metre temiz su kullanan bir elektrik santrali, takımın hesaplamalarına göre 100 megawatt elektrik üretebilmektedir ki bu yaklaşık 100,000 evin beslenmesini sağlamaktadır.

Cui'nin yaptığı açıklamalar doğrultusunda, atık lağım suyu bile bu batarya için kullanılabilir. Yakın gelecekteki çalışmaların atık lağım suyu üzerinde yoğunlaşacağını söyleyen Cui, eğer atık lağım suyu teknolojide kullanılabilirse, bu teknolojinin daha iyi satılabileceğini açıkladı.

Bu araştırmalar için finansman Kral Abdullah Üniversitesinden ve Amerika Enerji Bakanlığı tarafından yapılmaktadır.

KONU MESAJLARI

Bu Konu Başlığına Henüz Yorum Yazılmamıştır

GÖRÜŞ BİLDİRİN

Konu Başlığına Mesaj Yazmak İçin
Üye Olunuz Yada Giriş Yapınız