2025 NİSAN BÜLTENİ
Singapurlu araştırmacılar, yağmur damlalarından elektrik üretebilen yeni ve etkili bir yöntem geliştirdi. Basit dikey tüplerle geliştirilen yöntem, yapılan testlerde 12 LED'i 20 saniye boyunca çalıştırabildi.
Belirli yüzeylerin üzerinden akan su, yük kazanabilir veya kaybedebilir. Bu nedenle ekip, bir tüpten geçen yağmur benzeri damlacıklardan elektrik üreterek bu etkiyi kullanmaya koyuldu.
Dikey bir tüpten aşağı hareket eden su damlaları, belirli bir akış düzenini kullanarak elektrik üretebiliyor. Plug flow (fiş akışı) olarak adlandırılan bu yöntem ile gezegenimizde sürekli yağan yağmur ile temiz ve yenilenebilir elektrik üretilebileceği gösterildi.
Günümüzde hidroelektrik santralleriyle suyu kullanarak elektrik üretmek mümkün olsa da, bu santralleri her yere kurmak mümkün değil. Araştırmacıların geliştirdiği bu yöntem, büyük barajlara ve çok miktarda suya ihtiyaç duyulmadan elektrik üretimini mümkün kıldığı için büyük önem taşıyor.
Sistem nasıl çalışıyor?
Araştırmacılar, laboratuvarda yağmur büyüklüğündeki su damlalarının damlamasını sağlayan metalik bir iğneyle kaplı bir kule oluşturdular. Bunun altına, çapı 2 mm olan 32 cm yüksekliğinde bir tüp yerleştirdiler. Tüp, elektriksel olarak iletken bir polimerden imal edildi. Damlalar bu tüpün tepesine çarptığında, aralarında hava bulunan parçalara ayrıldı. Hava ve su tüplerden aşağı doğru hareket ettikçe, sudaki elektrik yükleri ayrıldı ve tüpün tepesine ve altındaki bir toplama kabına bağlı teller ortaya çıkan elektriği topladı.
Araştırmacılar, bu fiş akış sisteminin sabit su akışıyla test edilen bir sisteme göre beş kat daha verimli olduğunu ve düşen sudan gelen enerjinin yaklaşık %10'unun elektriğe dönüştürülebildiğini söylüyor. Deneyde kullanılan damlacık hızları doğal yağıştan daha yavaş olsa da, araştırmacılar kurulumun gerçek koşullarda daha da etkili olacağına inanıyor.
Bilim insanları, daha ileri testlerde suyu aynı anda veya sırayla iki tüpten geçirmenin iki kat daha fazla enerji ürettiğini gözlemlediler ve 12 LED'i 20 saniye boyunca çalıştırmayı başardılar.
Araştırmacılar, yöntemin kentsel çatılar gibi alanlarda kurulabileceğini ve binaların temiz enerji üretimine katkıda bulunabileceğini belirterek gelecekte büyük potansiyelinin olduğunu vurguluyor.
Geleneksel pillerin çevresel etkilerine karşı sürdürülebilir bir çözüm geliştirmeyi hedefleyen Ukraynalı girişim SorbiForce, enerji depolama alanında çığır açan bir teknolojiye imza attı. Tarım atıklarını, metal içermeyen organik bir batarya prototipine dönüştüren şirket, yalnızca karbon, su ve tuz kullanarak dünyanın ilk gerçek anlamda sürdürülebilir bataryasını geliştirdiğini duyurdu.
Sürdürülebilir bataryada gerçek devrim
Tarımın yılda yaklaşık 2.1 milyar ton atık ürettiği gerçeğinden yola çıkan SorbiForce CEO’su ve malzeme bilimci Serhii Kaminskyi, bu atıkların aslında büyük bir potansiyel taşıdığını fark etti. 2010’lu yılların sonlarında bir araya getirdiği uzman ekibiyle birlikte Arizona Üniversitesi bünyesinde çalışmalarına başlayan ekip, atığı değere dönüştürme vizyonuyla yola çıktı.
Yeni nesil “sorpsiyon bataryaları”, elektronları katottan anotlara taşımak için üç fiziksel süreçten yararlanıyor. Bu transfer, bataryanın merkezindeki ultra gözenekli karbon tabaka sayesinde gerçekleşiyor. Her iki elektrotun da karbon bazlı olması, pili tamamen yanmaz hale getiriyor. Bataryanın daha da ilginç özelliği ise zaman geçtikçe performansının düşmek yerine artması. Ekip, su eklendiği sürece bataryanın ömrünün 30 yıla kadar çıkabileceğini söylüyor.
Tüm bu avantajların yanında batarya hücrelerinin ömrü sona erdiğinde bile, bileşenlerinin yüzde 95’i organik olarak ayrıştırılabiliyor; kalan parçalar ise yeniden kullanılabiliyor. Bu özellik, lityum-iyon pillerin geri dönüştürülmesinde karşılaşılan toksik atık ve yangın risklerini ortadan kaldırıyor.
Bir hayal değil
SorbiForce, yılın ikinci yarısında 60 kWh ile 150 kWh arasında değişen pilot projeleri hayata geçirmeyi planlıyor. Şirket, bu süreçte 5 milyon dolarlık bir tohum yatırım turunu da tamamlamayı hedefliyor.
Ayrıca düşük maliyetli üretim süreci, yerli malzeme temini ve artan talep sayesinde seri üretime geçişin de yakın olduğu belirtiliyor. Şirket yetkilileri 6.000 şarj döngüsünü aşan ömrü ve modülleri istifleme yeteneği sayesinde pilot projelerden tam ölçekli üretime geçmenin yalnızca bir öğrenme meselesi olduğuna dikkat çekiyor.
Almanya'daki Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü'nün (KIT) bir yan kuruluş olan ICODOS, Mannheim Şehri Atık Su Dairesi ile birlikte atık suyu gemiler için karbon nötr yakıta dönüştüren deneme tesisini hizmete aldı. Projenin başarılı olması halinde, gelecekte Avrupa'nın 80.000 atık su arıtma tesisi devasa bir yakıt kaynağına dönüşebilir.
Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün tahminlerine göre, nakliye küresel emisyonların %3'ünü oluşturuyor. Fosil yakıtlardan daha temiz enerji kaynaklarına geçmek bu emisyonların azalmasını sağlayabilir. Ancak güneş ve rüzgar gibi temiz enerji kaynakları deniz operasyonları için uygun değil. Bu nedenle KIT'teki araştırmacılar fosil yakıtların yerine atık suları kullanarak temiz yakıt üretebilen yenilikçi bir sistem geliştirdiler.
Atık sudan temiz metanol elde ediliyor
Araştırmacıların geliştirdiği patentli işlem, arıtma tesislerinden elde edilen biyogazı arıtarak başlıyor. Daha sonra bu gazın içindeki karbondioksit, yeşil hidrojen ile tepkimeye girerek metanol üretiyor. Tepkimeye giren maddeler karbon içermediğinden, elde edilen metanol de karbon nötr oluyor.
Metanol, gemiler için yakıt olarak kullanılacağı gibi kimya endüstrisi tarafından yapılan bir dizi ürün için hammadde olarak da kullanılabiliyor. Bu patentli süreç hem kompakt hem de ölçeklenebilir yapıda.
Almanya Federal Dijital ve Ulaştırma Bakanı Volker Wissing, ülkenin iklim hedeflerine ulaşabilmesi için tüm teknoloji seçeneklerini kullanması gerektiğini belirterek, yaklaşımın Almanya'nın enerji ithalatından bağımsız hale gelmesine yardımcı olabileceğini ve Avrupa'daki diğer ülkeler için örnek teşkil edebileceğini söyledi.
ICODOS'un daha fazla üretim sistemi inşa etmek için diğer kanalizasyon tesisleriyle görüşmelerde bulunduğu belirtiliyor.
Türkiye, sahip olduğu jeotermal enerji potansiyelinin yalnızca yüzde 10’unu kullanıyor. Ancak uzmanlara göre, mevcut altyapı ve kaynaklarla bu kapasite 10 katına çıkarılabilir. Jeotermal Elektrik Santral Yatırımcıları Derneği (JESDER) Başkanı Ufuk Şentürk, Türkiye'nin sadece elektrik üretiminde değil, tarım ve konut ısıtmasında da jeotermal enerjiyi çok daha yaygın bir şekilde kullanabileceğine dikkat çekiyor.
Anadolu Ajansı'nın Enerji Terminali Programı'na konuk olan Şentürk, Türkiye'nin 1735 megavatlık jeotermal kurulu güce sahip olduğunu belirtti. 65 santralden elde edilen bu kapasiteyle yılda yaklaşık 11 gigavat elektrik üretildiğini söyleyen Şentürk, bunun Türkiye'nin elektrik üretiminin yaklaşık yüzde 4'ünü oluşturduğunu ifade etti.
Jeotermal enerjide atılım şart
Elektrik dışında Türkiye’de halihazırda 7 bin hektarlık alan, jeotermal kaynaklarla ısıtılan seralarla kaplı. 160 bin konut da aynı şekilde jeotermal kaynakla ısınıyor. Tarım ve Orman Bakanlığı'nın teşvikleriyle bu alanda hızlı bir büyüme gözlemlenirken, 28 bin dönüm Tarıma Dayalı İhtisas Organize Sera Bölgesi’nin inşası da sürüyor.
Şentürk, yapılacak mevzuat düzenlemeleriyle mevcut santrallerin etrafına 40 bin dönümlük yeni sera alanı daha oluşturulabileceğini belirtiyor. Bu sayede 70-80 bin kişiye doğrudan istihdam sağlanabileceği, 200 bin dönümlük geleneksel tarım alanından elde edilecek ürünlerin modern, doğal ve ilaçsız bir şekilde üretilebileceği vurgulanıyor.
Lityumda gizli hazine
Jeotermalin sunduğu bir diğer stratejik fırsat ise yer altı sularıyla birlikte çıkan nadir mineraller. Türkiye’de jeotermal enerji santralleri için açılan yaklaşık 1000 kuyudan her saat 100 bin ton sıcak su yer yüzüne ulaşıyor. Bu suyla birlikte lityum, sezyum, selenyum ve silisyum gibi kıymetli elementler de çıkarılıyor.
Şentürk, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü (İYTE), Afyon Kocatepe Üniversitesi ve Almanya ile yürütülen ortak projelerle, bu minerallerin ayrıştırılması konusunda önemli adımlar atıldığını söyledi. Özellikle lityum açısından Türkiye’nin küresel bir güç olabileceğine dikkat çekti. Almanya’da çıkarılan sıcak sudan lityumu ayıran bir tesisi ziyaret ettiklerini söyleyen Şentürk, şu ifadeleri kullandı;
“Bu tesiste aşağı yukarı litrede 100 ppm civarında lityum kaynağı mevcut. Ancak onlar kuyuları deliyorlar, para harcıyorlar ve su yeryüzüne çıkardıktan sonra bunu ayrıştırıyorlar. Biz de İYTE ve Afyon Kocatepe Üniversitesi'nde laboratuvar ortamında kendi kaynaklarımızdan bunu elde etmeyi başardık. Bizde oranlar biraz daha düşük, 20 ppm civarında, yani Almanya'nın beşte biri ama yatırım maliyetimiz yok. Sadece akan suyun içinde bunları almamız gerekiyor.”
Lityumun ayrıştırılmasında maliyetlerin düşürülmesi yönünde çalışmaların yürütüldüğünü söyleyen Şentürk, sözlerini şöyle tamamladı:
"Ülkemizdeki lityum kaynağı sadece bugün dünyada kullanılan lityumun toplamına eşit. Yani dünyada 2024 yılında çıkarılan lityum miktarı 36 bin ton. Ülkemizde mevcut yıllık çıkarılabilir lityum miktarı 35 bin ton. Yani dünyanın en büyük lityum üreticisi olabiliriz. Bunun ne kadarını elde edebiliriz? AR-GE çalışmaları hem Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafında hem üniversiteler tarafında devam ediyor. Yüzde 10'unu bile elde etsek dünyada yine en fazla lityum kaynağına sahip ülkelerden biri olacağız."
Tabiat Varlıklarını Koruma Genel Müdürlüğü ve Bandırma Onyedi Eylül Üniversitesi işbirliğiyle "MAR-ÇAYIR" ve "MAR-PİNA" projeler hayata geçirildi. Proje kapsamında, Marmara Denizi ve Adalar Özel Çevre Koruma Bölgesi'ndeki 1300 kilometrelik kıyı şeridi sualtı tarama ve görsel sayım metotlarıyla tarandı. Tarama yapılan alanda kıyı şeridinin yüzde 52'sinin deniz çayırlarıyla kaplı ve bir hektar alanda fotosentezle 4-20 litre arasında oksijen üretme potansiyeline sahip 4 farklı deniz çayırı türü tespit edildi. Koruma altına alınan ve kıyı ekosisteminde sayılarının artırılması hedeflenen deniz çayırlarının ürettikleri oksijen sayesinde Marmara Denizi’nde müsilaj oluşumunun önüne geçilmesine yardımcı olması hedefleniyor.
Kıyı etkileşiminde doğal bariyer görevi üstlenen deniz çayırları erozyonu önleyici ve karbon yutağı olarak iklim değişikliğiyle mücadelede önemli rol oynuyor. Pina midyeleri saatte 6 litre deniz suyunu temizleyebiliyor
Öte yandan "MAR-PİNA" projesi kapsamında ise Akdeniz'e özgü endemik pina midyesi üzerine odaklanıldı. Çalışmalarla, saatte 6 litre deniz suyunu temizleyebilen ve doğal su arıtma cihazı işlevini gören pina midyelerinin dünyada hayatta kalan tek sağlıklı popülasyonunun Marmara Denizi'nde bulunduğu belirlendi. Müsilajla mücadeleye doğrudan katkı sağlayan pina midyelerinin, çoğaltılmasıyla denizin doğal dengesini korumada önemli bir işlev üstleneceği değerlendiriliyor.
