MIT’in Yerçekimiyle Çalışan Akışkan Pili

MIT’te yapılan bir araştırma, akışkan pillerin tasarımına ilişkin yeni bir yaklaşım sunuyor. Kum saati gibi yerçekimine bağlı olarak çalışan bu sistemin, tasarım ve işleyiş anlamında hem basit hem de uygun fiyatlı oluşuyla pil teknolojisine büyük katkı sağlayacağı belirtiliyor. Ayrıntılar yazımızda.

A- A+

19.07.2016 tarihli yazı 6013 kez okunmuştur.

Akışkan piller son birkaç yıldır üstün özellikleri sebebiyle yaygınlıkla kullanılmaktadır. Pozitif ve negatif elektrotlar sıvı formda olup zar ile ayrılırlar. Lityum iyon pillerdekine benzer kimyasal bileşenler kullanılır. Pilin ömrünün sonuna kadar yerinde kalan katı plakalar yerine sıvı içerisinde hareket eden küçük partiküller ana işlevi gerçekleştirir. Depo kapasitesini artması için ise çözeltiyi tutan tankların büyümesi gerekir.

Şimdiye kadar üretilmiş akışkan pillerde hareketi ve aktarımı sağlayan sistemlerin vana pompa gibi sızdırma veya bozulmaya yol açabilecek maliyetli sistemler olmuştur. Yeni teknoloji bunun yerine aktarım ve pompalama işlemini yerçekiminden faydalanarak gerçekleştirecektir. Araştırmacılar projenin olduğu gibi gerçek bir üretim sürecine girmesinden ziyade gerçek bir ürün oluşum sürecinde çığır açıcı fikirler ortaya koyacağını belirtiyor.

►İlginizi Çekebilir: Pilin Mucidi | Alessandro Volta

Sistem basit bir şekilde cihazın açısının değişmesinin akışın hızını değiştirmesi mantığına dayanıyor. Yani bu işlemle enerji yoğunluğunun oranı ayarlanabiliyor. Çalışma prensibi olarak kum saatine benzeyen bu yapı yine ters çevrilerek akış yönünün ters doğrultuda olması sağlanıyor. Projeyi yürüten ekip bu sistemi öncelikle pilin bir kısmı sıvı öteki kısmı (çözünen kısım) katıdan oluşan çeşidi üzerinde denedi. Asıl amaçları ise iki tarafı da sıvı olup yan yana akan bir pil üzerinde bu konsepti denemek.

Akışkan pillerin temel yapısı, pillerin iki ana karakteristiğinden istenilenin bağımsız olarak seçilmesine olanak tanır. Bu özellikler güç yoğunluğu (anlık enerji dağıtabilme yeteneği) ve enerji yoğunluğudur (enerji depolama kapasitesi). Eskiden daha sık kullanılan pillerde ise bu iki kavram birbirine bağımlıdır.

►İlginizi Çekebilir: Batarya ve Piller

Akış oranının, çözeltinin yani akışkanın cinsine bağlı olarak kontrol edilebilmesi mümkündür. Kalın sıvılar şişedeki ketçapa benzemektedir. Akışa ilk hareketi vermek zordur ancak sonrasında ani bir hızlanma meydana gelebilir. Akışı doğru bir şekilde gerçekleştirmek sıvı karışımı ve sistemin mekanik tasarımının en doğru şekilde ayarlanmasını gerektirir.

Pahalı ve karışık pompa ve vana sistemleri içeren piller, akışkanlar mekaniği ve elektrokimya arasında güçlü bir bağlantı kurulmasıyla yakın bir gelecekte yerini bu tarz pillere bırakabilir.