Yağmurdan Elektrik mi?

Güneş enerjisi, güvenilir ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak büyük ilerlemeler kaydediyor, ancak fotovoltaik hücrelerin verimliliği ve gece veya kötü hava koşullarında ne olacağı konusunda hâlâ çok fazla kullanılmamış potansiyel var. Şimdi, yağmur damlalarından enerji üreten bir çözüm önerildi.

Yeni sürecin anahtarı, hakkında çokça duyduğumuz bir 'mucize' malzeme olan grafen. Yağmur damlaları saf sudan oluşmaz ve çeşitli tuzlar içerir, bu tuzlar pozitif ve negatif iyonlara ayrılır. Çin'in Qingdao kentindeki Ocean University'den bir ekip, basit bir kimyasal reaksiyonla bu enerjiyi kullanabileceğimizi düşünüyor. Özellikle, grafen tabakalarını yağmur damlalarındaki pozitif yüklü iyonları (sodyum, kalsiyum ve amonyum dahil) ayırmak ve bu şekilde elektrik üretmek için kullanmak istiyorlar.

Yağmuru simüle etmek için hafif tuzlu su kullanılarak yapılan ilk testler umut verici oldu: Araştırmacılar, özelleştirilmiş güneş panellerinden yüzlerce mikrovolt üretmeyi ve %6.53 oranında güneşten elektriğe dönüşüm verimliliği sağlamayı başardılar.

Deneyde, ekip, boya duyarlı bir ince film güneş hücresi kullandı. Hücreye bir grafen tabakası ekledikten sonra, bunu şeffaf bir indiyum kalay oksit ve plastik desteğe yerleştirdiler. Ortaya çıkan 'her hava koşuluna uygun' güneş hücresi konsepti, hem güneş ışığından hem de yağmurdan enerji üretebilecek şekilde donatıldı.

Burada olan şey, pozitif yüklü iyonların ultra ince grafen tabakasına bağlanması ve zaten mevcut olan elektronlarla çift katman (teknik olarak psödokapasitör olarak adlandırılır) oluşturmasıdır. İki katman arasındaki potansiyel enerji farkı, elektrik akımı üretmek için yeterince güçlüdür.

Deney hala sadece bir 'kavram kanıtı' aşamasında, bu yüzden yapılacak daha çok iş var, ancak araştırmacılar bulgularının gelecekteki her hava koşuluna uygun güneş hücrelerinin tasarımını yönlendirebileceğini ve yenilenebilir enerjinin artan etkisine katkıda bulunabileceğini umuyorlar.

Şimdi, gerçek yağmur damlalarında bulunan çeşitli iyonlarla başa çıkmak ve genellikle düşük konsantrasyonlarda gelen bu iyonlardan yeterince elektrik üretmenin yollarını bulmak için teknolojiyi ayarlamaya çalışıyorlar.

Grafen, güneş enerjisi teknolojilerini geliştirmek için ilk kez kullanılmıyor: Bu yılın başlarında, Birleşik Krallık'tan bir ekip, çevresel ısı ve ışığı çok etkili bir şekilde emen grafen bazlı bir malzeme oluşturmayı başardı ve bu, sonunda iç mekanlara ulaşan dağınık güneş ışığı ile çalışan güneş panellerine yol açabilir.

Bu bilim insanları istediklerini başarırsa, gelecekte fotovoltaik hücreler, doğrudan güneş ışığı eksikliği nedeniyle engellenmeyecek.