Triboelektrik ile Kar Tanelerinden Elektrik Üretimi

Triboelektrik ile Kar Tanelerinden Elektrik Üretimi

Triboelektrik için kar tanesi görseli

Dünden bugüne hayatımızda karın ne kadar özel bir yer ettiği aşikârdır. Hemfikir olmayanlar için birkaç örnek bırakayım: Orhan Pamuk – Kar, Tolstoy- Anna Karenina ve daha niceleri..

Bu kadar kitaba, söze ve birçok aşk hikayesine zemin oluşturan karın, insanı nasıl büyülediğini anlamak zor değil. Hatta karlı bir atmosferde olduğumuzu hayal edelim; uçsuz bucaksız bir ormanda, yürüyüşe çıkmış sessizliği dinliyoruz. Tek ses doğanın sesi… Kuşlar cıvıl cıvıl şakıyor, kar pıtır pıtır yağıyor. Ufak ufak yüzümüze ve kıyafetimize temas ediyor. Tabii bir de beyazın verdiği huzuru unutmadan geçmeyelim. Bir saat böyle bir ortamda yürürsek terapi gibi gelmeyeceğini söylemeyen yoktur aramızda. Gelgelelim bu kadar zararsız ve hoş görüntüsü olan karın bir de doğaya etkisi var. Bunu öğrenmek mest ediyor. Gelin neymiş bu triboelektrik bakalım?

Kardan Elektrik Üretiliyor

Günümüzde elektrik ne kadar hayatımızı kurtarsa da çevreye verdiği zararlar da vardır. ABD Eski Enerji Bakanı olan Ernest Moniz bu konuda şöyle diyor: “Elektrik üretimi ABD’de ulaşım veya endüstriye göre daha fazla karbondioksit yayar. “ Ülkemizin 2018 yılı verilerine göre elektrik üretiminin %70 ‘e yakınını doğalgaz ve kömürden elde etmekteyiz. Doğalgaz ve kömürün doğamıza verdiği zararlar da az buz değildir. Buna artık bir dur dememiz gerekmektedir. Bu yüzyılda birçok kaynak ile dur demekteyiz. Güneş, rüzgar, su, jeotermal gibi…

Buna bir yenisi olan karı da ekliyoruz.

Hz. Mevlana bundan 8 yüzyıl önce şöyle diyor: “Kar taneleri ne güzel anlatıyor birbirine zarar vermeden de yol almanın mümkün olduğunu.” Konunun buralara geleceğini de düşünmüş müydü acaba?

Kaliforniya Üniversitesi (UCLA) araştırmacılarının çalışmaları sonucu elde ettiklerine göre yağan kardan elektrik üretecek bir cihaz tasarladılar. Bu cihaza kar tabanlı bir triboelektrik nanojeneratör (triboelectric nanogenerator) veya kar TENG (Snow TENG) diyorlar.

triboelektrik nanıjeneratör takılı yürüyüş botları.
Bir yürüyüş botlarına takılı triboelektrik nanojenetratör.

Triboelektrik Etkisi

Projenin temelinde ise triboelektrik etkisi adı verilen bir olgu yatıyor. Bu olguya göre iki materyal temas ettiğinde ortaya elektrik yüklenmesi çıkıyor. Kar tanelerinin “+” yüklü olması elektron verdikleri anlamına geliyor. Yani, kar tanelerinin negatif yüklü olan maddelerle etkileşime girebileceği anlamına geliyor.

UCLA’da araştırmacı olarak görev alan kimyager Maher El-Kady şöyle diyor: “Kar zaten yüklü, o yüzden de düşündük ki neden karşısında ters yüklü bir madde koyup aradaki elektriği toplamayalım? Kar elektronlardan ayrılmayı seviyor olsa da; cihazın performansı diğer elektronların, bu elektronların çıkarılmasındaki verimliliğine bağlıdır. Alüminyum folyo ve Teflon gibi çok sayıda malzemeyi test ettikten sonra, silikonun diğer tüm malzemelerden daha fazla şarj ürettiğini gördük.”

Triboelektrik konusunda araştırmalar yapan kimyager Maher El-Kady ve Richard Kaner
Maher El-Kady (solda) ve Richard Kaner

Triboelektrik Nanoejeneratör (TENG)

TENG plastik bir levha gibi görünen ucuz, küçük, ince, esnek bir yapıya sahiptir. Bataryaya ihtiyaç duymadan kendi gücünü en ücra bölgelerde bile üretebiliyor. Ne kadar kar yağdığından tutun karın hangi yöne, hangi hızda düştüğünü dahi söyleyebiliyor.

Silisyum, karbon, hidrojen ve diğer elementlerle birlikte silikon ve oksijen atomlarından oluşan sentetik kauçuk benzeri bir malzeme negatif olarak yüklenmiştir. Yağan kar, silikon yüzeyine temas eder. Cihaz statik enerjiyi yakalar ve bir elektrik yükü oluşturur. Şarjı yakalamak için cihazın tasarımında 3D-basılmış silikon tabakası ve bir elektrot kullanmışlardır. Araştırmacılar, geliştirdikleri silikon tabakasını bir yürüyüş ayakkabısı tabanının altına takarak incelemelerini yapmıştır.

Dünya yüzeyinde her yıl 46 milyon kilometrekare alana kar düşüyor. Bunu göz önüne aldığımızda bu cihazın işe yarayacağı aşikârdır.

İlk kar ilk aşk gibidir diyen Lara Biyuts’e karşılık TENG’i kullanacağımız günü aşk ile bekliyoruz.

Kaynakça

https://newsroom.ucla.edu/

Wikipedia

Yanıt yok

  1. […]                                      Triboelektrik ile kar tanelerinden elektrik üretimi […]

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir