Teknoloji

Devrim Niteliğinde Güneş Paneli Geliştirildi

Bir grup araştırmacı, geceleri dahi enerji depolanabilmesini sağlayacak devrim niteliğinde bir güneş paneli geliştirmeyi başardı. Panel, en basit açıklamasıyla geceleri, gündüz yaptığı işlevin tam tersini gerçekleştiriyor. Panelde bulunan ek bir cihaz, tersine gerçekleşen bu işlemi enerjiye çeviriyor.

Yeşil enerji çözümleri arasında en fazla tercih edilenlerden birisi olan güneş enerjisi, temelde önemli bir soruna ev sahipliği yapıyor. Güneş enerjisinden faydalanmak için kurulan paneller, gündüz kapalı havalarda ışık azlığından, geceleri ise doğal olarak, hiçbir şekilde Güneş enerjisi depolayamıyor.

Bir elektrik mühendisi olan araştırmacı Sid Assawaworrarit ve meslektaşlarıysa buna yeni ve devrimsel bir çözüm bulmayı başardı. Ekip, geceleri bile enerji depolanmasını sağlayan yeni bir çözüm geliştirdi. Gelin, ekibin geliştirdiği yeni çözüme yakından bakalım.

Güneş panelinin görevi, gece tam tersine dönüyor

Devrim Niteliğinde Güneş Paneli Geliştirildi
Devrim Niteliğinde Güneş Paneli Geliştirildi

Geceleri güneş panelleriyle enerji toplamayı başarmaya odaklanan ekip, gecenin sunduğu bir avantajdan faydalandı. Havanın açık olduğu gecelerde, güneş panellerinin yüzeyindeki kızılötesi radyasyonun havaya serbestçe yayılmasına izin verildi. Bunu bir avantaja çevirmek isteyen ekip, standart bir paneli termoelektrik jeneratörle birleştirdi.

Ortaya çıkan yeni ürünle birlikte ortam havası güneş panelinin yüzeyi arasındaki küçük sıcaklık farkından ufak miktar da olsa enerji elde etmek mümkün oldu. Hava ve panel yüzeyi arasındaki sıcaklık farkının eşitlenmesi için panelden havaya karışan fotonlarla taşınan sıcaklık, termoelektrik jeneratörü tarafından yakalanıyordu.

Ekip tarafından yapılan açıklamaya göre ortaya çıkan cihazla birlikte bir güneş panelinin açık havada metrekare başına sunduğu enerji, 50 mW’a ulaştı. Ekip, bu seviyenin bir rekor olduğunu ancak burada durmayacaklarını açıkladı.

Buluş, Kolayca Gözden Kaçan Bir Enerji Kaynağından Yararlanıyor

Dünya sürekli olarak Güneş’ten 173.000 terrawatt’a kadar muazzam miktarda enerji alıyor. Bulutlar, atmosferdeki parçacıklar ve karla kaplı dağlar gibi yansıtıcı yüzeyler, bu enerjinin yüzde 30’unu anında uzaya yansıtır. Geri kalan kısmı ise toprağı, okyanusları, bulutları, atmosferi ve gezegendeki diğer her şeyi ısıtıyor.

Ama bu enerji burada kalmıyor. İnsanlar Sanayi Devrimi’nden bu yana bol miktarda fosil yakıt yakmaya başladığında, sera gazlarının yakaladığı ek ısı dışında, Dünya aldığı kadar enerji gönderiyor. Bu nedenle gezegen, kızılötesi radyasyon olarak gerçekten akıllara durgunluk veren miktarda enerji yayar.

Assawaworrarit, “Bu bir tür ışık” diyor. Sıcak Dünya’dan (veya başka herhangi bir şeyden) parlayan kızılötesi radyasyon, gözlerin göremediği kadar uzun dalga boylarına sahiptir, ancak enerji taşır. Aslında, Dünya’ya çarpan toplam güneş enerjisi miktarının yarısından fazlası bu süreçten geçer ve sonunda uzaya geri döner.

Assawaworrarit ve meslektaşlarının yaptığı şey, gezegenden ayrılırken bu enerjiyi yakalamanın yeni bir yolunu tasarlamak. Bu tür bir enerjiyi yakalamak için bir termoelektrik jeneratörü ilk kullananlar onlar değil (IE, 2019’da bu alandaki ilk büyük yeniliklerden birini ele aldı). Araştırmacılar, bu yeni teknolojiyi gün içinde elektrik üreten güneş panelleri ile entegre ederek, sıradan insanların bu enerjiyi kendileri için yakalamasını mümkün kılmak adına önemli bir adım attılar.

Her Şey Radyasyonlu Soğutmaya Bağlı

Modern bilim adamları, bulutsuz gece gökyüzüne doğru işaret edilen bir yüzeyin etrafındaki havadan daha soğuk olabileceğini fark eden ilk insanlar değil. Bu fenomene ışınımsal soğutma denir ve muhtemelen bunu sabah ilk iş olarak görmüşsünüzdür. Sıcaklıklar 30’ların ortalarına veya düşüklerine düştükten sonra ancak donma noktasının oldukça altına düşmedikten sonra çimlerde daha belirgindir.

Assawaworrarit, “Ortam sıcaklığı donma noktasının birkaç derece üzerinde olsa bile, [çim] yaprağının sıcaklığı aslında daha düşüktür.” “Çim ortam sıcaklığının birkaç derece altındaysa ve ortam donma noktasının biraz üzerindeyse, çim aslında donma noktasının altında olabilir.”

Bu, yalnızca gökyüzü açık olduğunda meydana gelen garip (ince de olsa) bir fenomendir. Bunun nedeni, bulutların kızılötesi ışığı Dünya yüzeyine geri yansıtarak zemini ısıtmasıdır. Assawaworrarit, “Bunu göremezsiniz çünkü insanların göremediği bir dalga boyunda oluyor” diyor, ancak ışınımsal soğuma her zaman oluyor.

Modern bilim adamları da radyasyonlu soğutmayı işe koyan ilk insanlar değil. Güneydoğu İran, Eski Perslerin fenomeni sömürmek için kullandığı Yakhchāls adı verilen düzinelerce buz evinin kalıntılarını içeriyor. Yapılar faaliyete geçtiğinde insanlar buz evlerinin yanındaki sığ havuzlara su dökerdi. Hava sıcaklığı en yüksek 30’larda veya en düşük 40’larda olsa bile su donardı. Sabahları insanlar buzu toplar ve yaz boyunca buzu donma noktasının altında tutmak için farklı bir dizi pasif soğutma tekniği kullanan yakındaki bir arı kovanı benzeri yapıya aktarırdı.

 

Kağıt İçin Ormanları Katletme Devri Bitiyor! Ayçiçeği Poleninden Tekrar Tekrar Kullanılabilen Kağıt Geliştirildi

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu