Pas ve Tuzlu Su ile Elektrik Üretimi

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.