Heyecan verici geleceğin yeni teknolojilerini derlediğimiz kılavuzumuzun yeni bölümüne hoş geldiniz! Serinin bir önceki yazısında ölü bedenlerden yapılan robotları ele almış, Necrobotics adı verilen bu yöntem ile geliştirilmiş robot böcekleri incelemiştik. Şimdi, enerji depolamasına yenilikçi ve çevreci bir çözüm sunan kum pilleri ile karşınızdayız! Okumadıysanız bu yazımıza da mutlaka göz atın: Dünyamızı Değiştirebilecek Geleceğin Teknoloji Fikirleri: Ölü Bedenlerden Yapılan Robotlar (Necrobotics)
Kum Pilleri
Geleceğimizi iyileştiren teknolojiler her zaman karmaşık olmak zorunda değil. Bazıları basit ama son derece etkili de olabilir. Bu tür teknolojilerden biri, kumun dev bir bataryaya dönüştürülebildiği bir yol bulan bazı Finlandiya mühendislerinden geldi.
Şu anda pillerin çoğu lityumdan yapılıyor ve bunlar büyük, fiziksel ayak izleri nedeniyle pahalı olmalarının yanı sıra yalnızca sınırlı miktarda güçle başa çıkabiliyor. Ancak Kankaanpää kasabasında, genç Finli mühendislerden oluşan bir ekip, depolama sorununu düşük maliyetli ve düşük etkili bir şekilde çözebileceğine inandıkları, kumdan yapılmış bir pilin ilk ticari kurulumunu tamamladı.
Mühendisler, 100 ton kumu 4×7 metrelik çelik bir konteynıra yığdılar. Yığılan tüm kum daha sonra rüzgar ve güneş enerjisi kullanılarak ısıtıldı. Bu yöntemle elde edilen ısının ileride yerel bir enerji şirketi tarafından yakındaki binalara sıcaklık sağlamak için dağıtılabileceği düşünülüyor. Enerji bu şekilde uzun süreler boyunca depolanabilir.
Peki, kum pilleri tam olarak nasıl çalışıyor?
Başlangıçta oldukça basit bir yapıya sahipler. Uzun, gri bir kule, düşük kaliteli kumla doludur ve fazla güneş ve rüzgar enerjisi ile şarj edilir. Bu, dirençli ısınma adı verilen bir süreçle çalışır. Yani bir elektrik akımı, süper iletken olmayan herhangi bir malzeme üzerinden geçtiğinde oluşan sürtünme ile ısı üretilir. Sıcak hava daha sonra konteynırın içinde bir ısı değiştirici aracılığıyla dolaştırılır.
Tüm bunlar, dirençli ısıtma olarak bilinen bir kavram aracılığıyla gerçekleşiyor. Bu, bir malzemenin elektrik akımlarının sürtünmesi tarafından ısıtılmasıdır. Kum ve diğer süper iletken olmayan maddeler, üzerlerinden geçen elektrik tarafından ısıtılır ve enerji için kullanılabilen bir ısı üretilir.
Şu anda çoğu batarya lityum ile yapılıyor ve pahalı, büyük bir fiziksel alan kaplıyor. Ayrıca bu çözümler sınırlı miktarda gücü karşılayabiliyor. Ancak Kankaanpää kasabasında, genç Finlandiyalı bir mühendis ekibi, kumdan yapılmış bir bataryanın ilk ticari kurulumunu tamamladı ve bunun depolama sorununu düşük maliyetli ve düşük etkili bir şekilde çözebileceğine inanıyorlar.
Ürünü geliştiren Polar Night Energy’nin kurucularından biri olan Markku Ylönen, “Yeşil elektriğin mevcut yüksek bir ani artışı olduğunda, depoya hızlı bir şekilde girmesini istiyoruz” diyor. Cihaz, bölgenin ısınma sistemi olan Vatajankoski enerji santraline kuruldu. Düşük maliyetli elektrik, dirençli ısıtma yoluyla kumu 500°C’ye kadar ısıtır (elektrikli sobaların çalışmasında kullanılan aynı süreç). Bu süreçte, ısı değiştirici yardımıyla kum içinde dolaşan sıcak hava oluşturulur. Kum, zamanla çok az ısı kaybı yaşayarak, depolanan ısıyı koruyabilen bir ortamdır.
Geliştiriciler, cihazlarının kumu 500°C’de birkaç ay boyunca tutabileceğini söylüyor. Bu nedenle enerji fiyatları daha yüksek olduğunda, batarya sıcak havayı boşaltır ve yerel evler, ofisler ve hatta yüzme havuzu için suyu ısıtır.
Kum bataryası fikri ilk olarak Tampere şehrindeki eski bir kağıt fabrikasında geliştirildi. Belediye alan ve finansman sağlayarak projenin başlamasına yardımcı oldu. Şehrin enerji ve iklim uzmanı Elina Seppänen, “Eğer kışın en soğuk olduğu birkaç saat çalışan bazı enerji santrallerimiz varsa, bu son derece pahalı olacaktır. Ancak kullanım ve ısı depolaması için esneklik sağlayan böyle bir çözümümüz varsa, maliyet açısından çok yardımcı olacağını düşünüyorum.” diyor.
Kum, sadece elektrik şebekesine geri güç sağlamak için kullanıldığında verimlilik önemli ölçüde azalır. Ancak yeşil enerjiyi uzun vadeli olarak ısı olarak depolamak, gıda, içecek, tekstil veya ilaç endüstrisi gibi sektörler için büyük bir fırsattır. Bu endüstrilerde genellikle işlem ısısı fosil yakıtların yanmasından elde edilmektedir. Bu tarz yenilikçi teknolojilerin çevreye zarar vermeden ihtiyaçları karşılaması gelecek için oldukça faydalı olacaktır.
Benzer paylaşımlar için bizi takip edin. Yorumlarda fikirlerinizi bizimle paylaşmayı unutmayın!
Kaynak
https://www.sciencefocus.com/future-technology/future-technology-22-ideas-about-to-change-our-world/
https://www.bbc.com/news/science-environment-61996520
çok bilgilendirici bir yazı olmuş ellerinize sağlık teşekkür ederim