Güneş enerjisindeki atılımla aynı anda temiz su ve enerji üretiliyor

Dünya genelinde yaklaşık 2 milyar insan temiz içme suyundan yoksun ve 775 milyon kişi elektriksiz yaşıyor

Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacılar pis suyu ya da deniz suyunu temiz hidrojen yakıtına ve arıtılmış suya dönüştürebilen, güneş enerjisiyle çalışan yüzen bir cihaz geliştirdi (Chanon Pornrungroj/Ariffin Mohamad Annuar)
Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacılar pis suyu ya da deniz suyunu temiz hidrojen yakıtına ve arıtılmış suya dönüştürebilen, güneş enerjisiyle çalışan yüzen bir cihaz geliştirdi (Chanon Pornrungroj/Ariffin Mohamad Annuar)
TT

Güneş enerjisindeki atılımla aynı anda temiz su ve enerji üretiliyor

Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacılar pis suyu ya da deniz suyunu temiz hidrojen yakıtına ve arıtılmış suya dönüştürebilen, güneş enerjisiyle çalışan yüzen bir cihaz geliştirdi (Chanon Pornrungroj/Ariffin Mohamad Annuar)
Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacılar pis suyu ya da deniz suyunu temiz hidrojen yakıtına ve arıtılmış suya dönüştürebilen, güneş enerjisiyle çalışan yüzen bir cihaz geliştirdi (Chanon Pornrungroj/Ariffin Mohamad Annuar)

Bilim insanları, güneş enerjisiyle çalışan deneysel bir cihazın dünya çapında giderek büyüyen su ve enerji krizleriyle mücadelede "ezber bozabileceğini" söyledi.

Yüzen panel, pis suyu ya da kirli deniz suyunu hem içme suyuna hem de temiz hidrojen yakıtına dönüştürebiliyor.

Cihaz şebekeden bağımsız çalıştığından sınırlı kaynaklara sahip yerlerde faydalı olabilir. Dünyada yaklaşık 2 milyar insan temiz içme suyundan yoksun ve 775 milyon kişi de elektriksiz yaşıyor.

Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacıların geliştirdiği hibrit cihaz, bitkilerin güneş ışığını gıdaya dönüştürme süreci olan fotosentezden ilham alıyor.

Ancak yeşil hidrojen üretmek için temiz suya ihtiyaç duyan "yapay yaprak" cihazının aksine bu prototip o kadar titiz değil. Bilim insanları Cambridge'in merkezindeki Cam Nehri'nden aldıkları suyla testler yaptı.

Güneş enerjisiyle çalışan cihaz kirli suyu temiz içme suyuna ve hidrojen yakıtına dönüştürebiliyor (Chanon Pornrungroj/Ariffin Mohamad Annuar)​​​
Güneş enerjisiyle çalışan cihaz kirli suyu temiz içme suyuna ve hidrojen yakıtına dönüştürebiliyor (Chanon Pornrungroj/Ariffin Mohamad Annuar)​​​

Çalışmanın ortak yazarı Ariffin Mohamad Annuar, bunu çok çeşitli kaynaklardan gelen suyla iyi çalışan basit bir tasarım olarak tanımladı.

"Temiz suyun nispeten az olduğu ve suyun arıtılması için gerekli altyapının hazır olmadığı ücra veya gelişmekte olan bölgelerde, suyun ayrıştırılması son derece zordur" dedi.

Kirlenmiş su kullanarak çalışabilecek bir cihaz iki sorunu aynı anda çözebilir: Temiz yakıt üretmek için suyu bölebilir ve temiz içme suyu yapabilir.

Ekip, kirli veya tuzlu suyu arıtmak ve yeşil hidrojen üretmek için güneş enerjisinden yararlanan yüzer bir güneş buharı jeneratörünün üzerine UV ışığı emici bir panel yerleştirdi.

Yeni çalışmaya göre cihaz, deniz suyunda ve kirli suda 154 saatten fazla süre istikrarlı kaldı ve çalışmaya devam etti.

Geçen ay Brezilya'nın Amazonas eyaletindeki Solimoes Nehri bölgesini etkileyen kuraklık ve yüksek sıcaklıklar nedeniyle nehir kenarındaki bir topluluğun sakinleri gıda ve içme suyu kapları taşıyor. İklim krizi dünya genelinde kuraklık ve su kıtlığına yol açıyor (AP)
Geçen ay Brezilya'nın Amazonas eyaletindeki Solimoes Nehri bölgesini etkileyen kuraklık ve yüksek sıcaklıklar nedeniyle nehir kenarındaki bir topluluğun sakinleri gıda ve içme suyu kapları taşıyor. İklim krizi dünya genelinde kuraklık ve su kıtlığına yol açıyor (AP)

Ortak yazar Dr. Chanon Pornrungroj, "Kirleticilere karşı yüksek toleranslı ve yüzer tasarım, alt katmanın çok bulanık veya çamurlu suda çalışmasına imkan tanıyor" dedi.

Bu son derece çok yönlü bir sistem.

Yeni cihaz ayrıca güneş enerjisinden önceki versiyonlara göre daha fazla yararlanıyor. Mohamad Annuar, "Güneş yakıtları yapmak için ışıkla çalışan süreç, güneş spektrumunun yalnızca küçük bir bölümünü kullanıyor. Spektrumun büyük kısmı kullanılmıyor" dedi.

Araştırmayı yöneten Profesör Erwin Reisner, cihazın henüz gelişiminin ilk aşamalarında olduğu uyarısında bulundu fakat büyük umut verdiğini de belirtti. 

Profesör Reisner, "İklim kriziyle kirlilik ve sağlıkla ilgili konular birbiriyle yakından ilişkili ve her ikisini de ele almaya yardımcı olabilecek bir yaklaşım geliştirmek pek çok insan için ezber bozacaktır" dedi.

Independent Türkçe



Gelişmiş kuantum sensörlerin sırrı üzümde mi saklı?

Üzümlerin büyük ölçüde sudan oluşması yeni teknolojilerin önünü açabilir (Fawaz, Nair, Volz)
Üzümlerin büyük ölçüde sudan oluşması yeni teknolojilerin önünü açabilir (Fawaz, Nair, Volz)
TT

Gelişmiş kuantum sensörlerin sırrı üzümde mi saklı?

Üzümlerin büyük ölçüde sudan oluşması yeni teknolojilerin önünü açabilir (Fawaz, Nair, Volz)
Üzümlerin büyük ölçüde sudan oluşması yeni teknolojilerin önünü açabilir (Fawaz, Nair, Volz)

Bilim insanları daha gelişmiş kuantum sensörler yapmak için üzüm kullanılabileceğini öne sürdü. 

Bir üzüm tanesini neredeyse tamamen ikiye kesip (parçaları birbirine bağlayan küçük bir kabuk parçası bırakarak) mikrodalga fırına koyunca plazma oluştuğu en az 30 yıldır biliniyor.

Bilim insanları üzümlerin boyutu ve geçirgenlikleri nedeniyle elektrik alanlarını hapsetmesi sonucu plazmanın ortaya çıktığını söylüyor. Benzer bir etki birbirine değen iki üzümle de yaratılabiliyor.

Diğer yandan evde böyle bir deney yapmanın, mikrodalga fırınları bozabileceğini eklemekte fayda var. 

Plazmayı yaratan elektriksel alanın nasıl oluştuğu daha önceki çalışmalarda incelenirken, Avustralya'daki Macquarie Üniversitesi'nden bir ekip üzümlerin manyetik alan etkisine odaklandı. 

Physical Review Applied adlı hakemli dergide yayımlanan makaleye göre üzümler, mikrodalga rezonatörü gibi davranarak daha iyi kuantum sensörlerinin önünü açabilir. 

Elektriksel alanı bir yere hapseden mikrodalga rezonatörleri, uydu teknolojisinden çeşitli kuantum sistemlerine kadar çeşitli alanlarda kullanılıyor. 

Kuantum mekaniğinin hakim olduğu kuantum sensörler, elektriksel ve manyetik alanlardaki değişimleri algılayarak çok daha isabetli hesaplamaları mümkün kılıyor.

Doktora öğrencisi Ali Fawaz liderliğindeki yeni çalışmada, deney için özel olarak üretilmiş nanoelmaslar kullanıldı.  

Nanoelmaslardaki karbon atomlarının bir kısmı değiştirilerek mıknatıs gibi davranan küçük renk merkezleri oluşturuldu. 

Bilim insanları daha sonra bir nanoelması, iki üzümün arasına koyarak ince bir lif tabakanın üstüne yerleştirdi. 

Ardından liften yeşil lazer ışığı geçirerek renk merkezlerinin kırmızı renkte parlamasını sağladılar. 

Araştırmacılar parlaklık seviyesinin manyetik alanın gücünü gösterdiğini söylüyor. Çalışmada bu alanın üzüm varken, üzüm olmayan deneye göre iki kat daha güçlü olduğu kaydedildi. 

Fawaz yaptığı açıklamada bulguları şöyle değerlendiriyor:

Önceki çalışmalar plazma etkisine neden olan elektriksel alanlara odaklanırken, biz üzüm çiftlerinin kuantum algılama uygulamaları için çok önemli olan manyetik alanları da güçlendirebileceğini gösterdik.

Fawaz bu güçlü manyetik alanın, üzümlerin yüksek oranda su içermesinden kaynaklandığını söylüyor:

Mikrodalga enerjisini yoğunlaştırmada su aslında safirden daha iyi ancak daha az kararlı ve bu süreçte daha fazla enerji kaybediyor. Çözmemiz gereken en önemli zorluk da bu.

Meyvedeki şekerin etkiyi azalttığını ekleyen araştırmacı, benzer bir zarla kaplı saf su torbalarının muhtemelen daha iyi performans sergileyeceğini düşünüyor.

Ayrıca bilim insanları 27 milimetre uzunluğundaki üzümlerin istenen sonucu verdiğini belirtiyor.

Independent Türkçe, IFLScience, Interesting Engineering, Ars Technica, Physical Review Applied, BAE Systems