Güneş Enerjisi Dönüşümünde Yeni Yöntem |
Balonlu Naylon
Güneş enerjisi santralleri elektrik ve ısı üretmek, tuzlu suyu arındırmak gibi birçok temel fonksiyonu gerçekleştirmek için güneşten gelen ısıyı kullanır. Ancak bu işlem güneş ışığını odaklamak için maliyeti yüksek ayna kullanımını gerektirir. Bilim adamları ise bu soruna çözüm olarak ışığı odaklamaksızın suyu kaynatabilen bir sistem geliştirdi. Ayrıntılar yazımızda.
02.09.2016 tarihli yazı 13825 kez okunmuştur.
Hava açık olduğunda Dünya yüzeyine metrekare başına ortalama 1000 watt güneş enerjisi ulaşmaktadır. Güneş enerji santrallerindeki pahalı ayna ve lensler, su kaynatmak ve türbinleri döndürmek amacıyla Dünya’ya çok azalmış olarak gelen güneş ışığını odaklar. Güneş enerjisine ayrılan bütçenin çok büyük bir kısmı destekleyici yapılara ve gün içinde güneşin konumunu takip edebilmesi için elektriğe ihtiyaç duyan optik odaklayıcılar için kullanılır.
Araştırmacıların önerdiği yeni sistemde ise su normal seviyede güneş ışığı ile kaynayabiliyor ve optik odaklama olmaksızın buhar üretilebiliyor. Çoklu katman yapısında su üzerinde güneş ışığı alıcısı görevi görür. Ortada bulunan tabaka seramik metal karışımı ile kaplanmış bakır bir levhadan oluşur. Bu tabaka güneş enerjisini iyi bir şekilde emer. Aynı zamanda da sıcaklığı iyi bir şekilde iletir. Alttaki tabaka köpükten yapılmıştır ve yapının su üzerinde yüzmesini sağlar. En üstte de güneş ışığının ortadaki tabakaya geçmesine izin veren hava kabarcıklı naylon bulunur.
Alt tabakadaki köpüğün içerinde yer alan ince kanallar suyun yukarı doğru çıkmasına yardımcı olur. Alt ile orta tabaka arasındaki pamuklu kumaş ise suyun yayılmasını sağlar. Cihazın içindeki su orta tabaka tarafından ısıtılır. Hem üst hem de orta tabakadan geçen bir delik buharın dışarı çıkmasını sağlar.
Cismin genel tasarımı ısıl enerjiyi iç kısımda muhafaza etmeye yardımcı olur. Köpük emici tabakanın su tarafından soğutulmasını önler, yukarıdaki hava kabarcıklı naylon ise havaya ısı verilmesini engeller. Gün içerisinde MIT’te bulunan çatılar üzerinde yapılan çalışmalar sonucu cismin dakikalar içinde tepe sıcaklığa ulaşabildiği belirlendi.
Araştırmacıların önerdiği yeni sistemde ise su normal seviyede güneş ışığı ile kaynayabiliyor ve optik odaklama olmaksızın buhar üretilebiliyor. Çoklu katman yapısında su üzerinde güneş ışığı alıcısı görevi görür. Ortada bulunan tabaka seramik metal karışımı ile kaplanmış bakır bir levhadan oluşur. Bu tabaka güneş enerjisini iyi bir şekilde emer. Aynı zamanda da sıcaklığı iyi bir şekilde iletir. Alttaki tabaka köpükten yapılmıştır ve yapının su üzerinde yüzmesini sağlar. En üstte de güneş ışığının ortadaki tabakaya geçmesine izin veren hava kabarcıklı naylon bulunur.
►İlginizi Çekebilir: Güneş Enerjisi Hakkında Doğru Bilinen Yanlışlar
Alt tabakadaki köpüğün içerinde yer alan ince kanallar suyun yukarı doğru çıkmasına yardımcı olur. Alt ile orta tabaka arasındaki pamuklu kumaş ise suyun yayılmasını sağlar. Cihazın içindeki su orta tabaka tarafından ısıtılır. Hem üst hem de orta tabakadan geçen bir delik buharın dışarı çıkmasını sağlar.
Cismin genel tasarımı ısıl enerjiyi iç kısımda muhafaza etmeye yardımcı olur. Köpük emici tabakanın su tarafından soğutulmasını önler, yukarıdaki hava kabarcıklı naylon ise havaya ısı verilmesini engeller. Gün içerisinde MIT’te bulunan çatılar üzerinde yapılan çalışmalar sonucu cismin dakikalar içinde tepe sıcaklığa ulaşabildiği belirlendi.
Araştırmacılar hava kabarcıklı naylonun sisteme etkisinin umulanın çok daha üzerinde olduğunu belirtti. Yaygın ve ucuz olmasının yanı sıra geçirgen güneş enerjisinin emici tabakaya ulaşmasına izin verir. Bunun yanında sistem içinde depolanan ısı enerjisinin dışarı çıkmasını engeller. Bu özellikleriyle seraya benzetilebilir.
Cihaz hem yüksek hem de düşük sıcaklıkta buhar üretebilir. Enerji yüksek buhar üretimi için dönüştürüldüğünde %20’lik bir verim sağlanırken düşük sıcaklıklarda bu verim %70’e kadar çıkmaktadır. Ayrıca sistem tuzlu suyu düşük sıcaklıkta buhara dönüştürdükten ve suyu buhar halinde tuzdan ayrı elde ettikten sonra araştırmacılar suyu tuzdan arındırma sürecini tamamlamak amacıyla buharı yoğunlaştırmak için sisteme yeni özellikler eklemeyi düşünüyor. Atık sularla ilgili de suyu buharlaştırıp daha küçük ama daha kolay kontrol edilebilir parçalar elde edilmek hedeflenmektedir.
Geleceğe yönelik olarak araştırmacılar sistemde oluşan buharı sıkıştırıp güç elde etmenin yollarını arıyor. Şimdiye kadar yapılanlar da bu çalışmaların daha iyi bir yöne evrileceğinin göstergesi olduğu söylenebilir.
Kaynak:
► Spectrum.ıeee
YORUMLAR
ANKET
- Dünyanın En Görkemli 10 Güneş Tarlası
- Dünyanın En Büyük 10 Makinesi
- 2020’nin En İyi 10 Kişisel Robotu
- Programlamaya Erken Yaşta Başlayan 7 Ünlü Bilgisayar Programcısı
- Üretimin Geleceğinde Etkili Olacak 10 Beceri
- Olağan Üstü Tasarıma Sahip 5 Köprü
- Dünyanın En İyi Bilim ve Teknoloji Müzeleri
- En İyi 5 Tıbbi Robot
- Dünyanın En Zengin 10 Mühendisi
- Üretim için 6 Fabrikasyon İşlemi
- Nasıl Dönüşür I Elektrik 4.0
- Nasıl Dönüşür I Fosil Yakıt
- Nasıl Dönüşür I Kompost
- Sigma DIN Rayı Çözümleri: Ürün Portföyü, Teknik Özellikler ve Kullanım Alanları
- Denizcilik Endüstri Uygulamaları ve Servis Bakım Süreçleri
- DrivePro Yaşam Döngüsü Hizmetleri
- Batarya Testinin Temelleri
- Enerji Yönetiminde Ölçümün Rolü: Verimliliğe Giden Yol
- HVAC Sistemlerinde Kullanılan EC Fan, Sürücü ve EC+ Fan Teknolojisi
- Su İşleme, Dağıtım ve Atık Su Yönetim Tesislerinde Sürücü Kullanımı
Aktif etkinlik bulunmamaktadır.