Tuzlu Sudan Enerji Üreten Nanoteknolojik Cihaz

Borchee/iStock

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.