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

Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesinde çalışan Dr. Hnin Yin Yin Nyein ve arkadaşları, teri analiz eden bir sensör geliştirdi. Sensörün tasarımı ve üretimi Science Advances’ta yayımlanan makalede detaylı bir biçimde açıklandı.

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kolaylıkla bulabileceğiniz malzemelerle hidrofobik kaplama yaparken akıllı yüzeylerin doğadaki örneklerini ve kullanım alanlarını öğreniyoruz.

Kimya

ABD’deki Rutgers Üniversitesinden ve Oregon Eyalet Üniversitesinden araştırmacılar, üzerine baskı yapılan kâğıtların geri dönüştürülmeye ihtiyaç olmaksızın tekrar kullanılması için kâğıt üzerindeki baskının çıkarılmasını sağlayan bir yöntem geliştirdi.

Kimya

Plastikler günlük yaşamımızın bir parçası. Kolay şekillendirilebilmeleri, maliyetlerinin düşük olması, ısı ve elektrik yalıtımı sağlamaları gibi özellikleri nedeniyle yaygın olarak kullanıyorlar. Peki, plastiksiz bir dünya mümkün mü? Biyoplastikler, plastiklerin neden olduğu sorunlara çözüm olabilir mi?

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde çeşitli kimyasal maddeler kullanarak ve elektrik devresi kurarak yazı yazarken kimyanın alt dallarından biri olan elektrokimyayı daha yakından tanıyoruz.

Kimya

Arşimet prensibine göre su ve hava gibi herhangi bir akışkana bırakılan bir katı cisme akışkan tarafından cismin ağırlığının karşı yönünde yani yukarı doğru bir kuvvet uygulanır. Suya bırakılan katı cisimlere uygulanan bu kuvvete suyun kaldırma kuvveti denir. 

Kimya

Bir periyodik tabloda elementler yapısal özelliklerine göre kategorilere ayrılarak sınıflandırılır. Fakat periyodik tablonun nasıl okunacağı yani periyodik tablodan neler öğrenebileceğimiz bazı önemli fizik kurallarına bağlıdır. 

Kimya

Araştırmacılar maddenin yeni bir halini keşfetti. Deneysel ve kuramsal çalışmalar potasyum metalinin yüksek basınç ve sıcaklık altında hem katı hem de sıvılara benzer özelliklere sahip olduğunu gösteriyor. 

Kimya

İnsan vücudu sürekli ısı yayar. Uzak geçmişte bu ısıyı düzenlemenin tek yolu daha kalın ya da daha ince kıyafetler giymekti. Geçtiğimiz yüzyılda kumaşlar üzerine yapılan bilimsel çalışmalarsa bu durumu değiştirdi. Günümüzde uzun mesafe koşucularının vücutlarını serin tutan ya da dağcıların vücutlarını sıcak tutan kumaşlar var.

Kimya

Parlak ve canlı renkli kalemler veya boyalar kullanmayı birçoğumuz severiz. Peki, bu boya renklerinin nasıl oluştuğunu hiç merak ettiniz mi? Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kâğıt kromatografisi yöntemini kullanarak keçeli kalemin içindeki mürekkebi ayrıştırıp inceleyeceğiz.