Isıyı Elektriğe Çeviren Bir Jeotermal Batarya Geliştirildi

Yenilenebilir kuvvet ve arı kaynaklar denildiği hengam herkesin aklına birinci gelen 2 seçenek, güneş kuvveti ve rüzgar kuvvetidir. Birtakım araştırmacılar ise bir öteki kıymetli kaynağın ayaklarımızın altında olduğuna inanıyor. 

Tokyo Teknoloji Enstitüsü ve Saroh Sanayi, yeni bir batarya hücresi geliştirdi. Bu hücrenin özelliği, termal enerjiyi elektrik kuvveti olarak depolayabilmesi. Yeni hücreler, güç toplamak için rastgele bir likit ya da buhar akışına muhtaçlık duymadığı üzere, alışılageldik jeotermal merkezlerindeki üzere yüksek sıcaklığa da muhtaçlık duymadan çalışmaya devam ediyor. 


STC (Duyarlılaştırılmış termal hücre) ismi verilen yapıya sahip bu batarya hücreleri, iki elektrodun arasında konum alan üç katmandan oluşuyor. Bu katmanlardan biri ETM ismi verilen elektron iletim katmanı, biri Germanyum katmanı, biri de katı, bakır iyonlarını ileten elektrolit katmanı olarak sıralanıyor. Bu batarya, sıcak yere gömülecek halde üretildi. 

Bataryanın üretiminin altında yatan fikir ise epeyce kolay. Yandaki ısı, yarı iletken tabakadaki elektronları harekete geçirerek ETM tabakasına geçmelerine neden oluyor. Bunun üzerine o elektronlar, elektrotlar üzerinden geçerek elektrolite ulaşıyor. Burada oksitlenme ve indirgenme reaksiyonları gerçekleşiyor. Bu süreçler sonucunda düşük kuvvetli elektronlar yarı iletkene geri dönüyor ve süreç tekrar başlıyor.

Ekip, bataryanın bu döngüyü ne kadar uzun mühlet gerçekleştirebileceğinden emin olmadığı için denemeler yaptı. Çalışmalara nazaran, indirgeme reaksiyonları durduğunda batarya da çalışmayı bırakıyordu. Bunun sebebi ise farklı çeşitteki bakır iyonlarının farklı kesimlere gitmesi olarak gösteriliyordu.


Sorunun tahlili için yapılması gereken ise kestirim edilenden çok daha kolay bir şey oldu: bataryayı bir ısı kaynağına gömmek. Batarya, dışarıdan ısı aldığı sürece çalışmayı sürdürebiliyor. Bu durumu bilirkişiler ‘yarı-kalıcı” olarak nitelendiriyor.

Araştırmacılardan Sachiko Matsushita, bu usul sayesinde umumide düşük kaliteli olarak görülen ısı kuvvetinin büyük bir yenilenebilir kuvvet kaynağına dönüşebileceğini söylüyor. Bu sistemde radyasyondan çekinmeye, pahalı yakıtlardan korkmaya, güç üretiminde dengesizliklere taraf olmadığını belirten araştırmacı, girişimine güveniyor.

Araştırma ekibi, dizaynın biraz daha güzel hale getirilmesi gerektiğini belirtse de en nihayetinde ısıyı da yenilenebilir kuvvet kaynakları arasına getireceklerine inanıyor. Ekibin çalışması, Journal of Materials Chemistry A mecmuasında yayımlandı.