Bilim insanları, erişilebilir üç kaynaktan (güneş ışığı, ısı ve hareket) enerji üretebilecek bir malzeme keşfetti. Malzeme optimize edildikten sonra, akıllı telefonları şarj etmekten geleceğin akıllı şehirlerine güç vermeye kadar geniş bir kullanım alanına sahip olabilir.
3’ü 1 arada
Finlandiya’da Oulu Üniversitesi araştırmacıları, yenilenebilir enerjinin üçünü birlikte kullanabilen yeni bir malzeme keşfetti. Güneş, ısı ve hareketten enerji üretebilecek olan malzeme, perovskit kristal yapısına sahip bir mineral ailesinden gelmektedir. Geleneksel silisyum güneş pillerinden daha ucuz ve daha verimli olan perovskitler, 2009 yılında keşfedilmişti. 2009’da verimlilik oranı %3.8 iken 2016’da %22.1 verimlilik oranına ulaşıldı.
Perovskitler, bir mıknatıstaki pusula iğnelerine benzeyen küçük elektrik dipollerle dolu oldukları anlamına gelen ferroelektrik malzemelerdir. Buna göre, ferroelektrik malzemeler sıcaklık değişimlerine maruz kaldıklarında, dipolleri hizalanır ve elektrik akımı oluştururlar. Elektrik yükü, dipollerin işaret ettiği yöne bağlı olarak birikir. Bazı bölgeler, malzeme deforme olduğunda şarj çeker veya iter, bu da aynı zamanda akım üretir.
Bazı perovskitler, bir ya da iki enerji kaynağından enerji dönüşümü yapabilmektedir. Applied Physics Letters dergisinde yayınlanan makaleye göre araştırmacı Yang Bai ve Oulu Üniversitesi’ndeki çalışma arkadaşlarının keşfettiği KBNNO adlı özel bir perovskit türü malzeme aynı anda birçok enerji biçiminden yararlanabiliyor.
Cihazlarınızın Yeni Gücü
Araştırmacılar, KBNNO’nun ısı ve basınca göre elektrik üretiminde oldukça başarılı olduğunu ancak piroelektrik ve piezoelektrik özelliklerini iyileştirmenin gerekli olduğunu gördüler. Bai, KBNNO hakkında “Bütün bu özelliklerin azami bir noktaya ayarlanması mümkün” diyor. Araştırma grubu, KBNNO’yu sodyum ile hazırlayarak, malzemenin gelişmiş bir sürümünü araştırıyor ve birden fazla enerji biçimini kullanabilen bir prototip cihaz üzerinde çalışmayı planlıyor. Üretimi oldukça basit olan cihazın, birkaç yıl içerisinde ticarileşmesi beklenebilir.
Nesnelerin interneti ve akıllı şehirlerin gelişimiyle akıllı sensörler ve akıllı cihazlara duyulan ihtiyaç artış gösterecek. Günümüzün elektronik cihazlarında yaygın olarak kullanılan lityum iyon pilleri yeterli seviyede değil. Bu küçük aygıtlardaki pil ihtiyacı, yeni perovskitin keşfi ile önemli ölçüde değişim gösterebilir.
Tüm bu çalışmaların sonunda, geleneksel güneş panellerine entegre edilebilir, böylece Güneş ışığının az olduğu zamanlarda enerji toplar ve akıllı telefonunuzu bir daha şarj etmek zorunda kalmazsınız. Hatta gelecekte elektrikli otomobili çalıştırmanıza da yardımcı olabilir.
Burak Kesayak
Kuark Bilim Topluluğu Popüler Bilim Yayın Grubu
Ondokuz Mayıs Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği
Endüstri 4.0 Platformu
Takip: https://twitter.com/BurakKesayak
Referanslar:
https://futurism.com/3-revolutionary-material-can-harness-energy-from-the-sun-heat-and-from-movement-all-at-once/
http://www.sciencealert.com/this-new-material-can-turn-sunlight-heat-and-movement-into-electricity-all-at-once
