Yerçekimiyle Çalışan Yenilik, Yenilenebilir Enerjiyi Dönüştürüyor: Kendi Kendini Soğutan ve Sulayan Güneş Panelleri

Güneş Panelleri İçin Yeni Soğutma Sistemi

Suudi Arabistan’daki araştırmacılar, güneş panellerini elektrik kullanmadan soğutmak için havadan su toplayan yeni bir cihaz geliştirdiler. Bu sürdürülebilir teknoloji, aynı zamanda daha düşük işletme maliyetleri vaat ediyor ve kurak bölgelerde su toplama oranlarını ikiye katlayabiliyor.

Suudi Arabistan ve Güneş Enerjisi

Suudi Arabistan’ın güneş paneli teknolojisine yaptığı önemli yatırım ve bol güneş ışığı, onu yenilenebilir enerjinin önemli bir ihracatçısı olmak için etkili bir şekilde konumlandırdı. Güneş enerjisi şu anda Krallık’ın yenilenebilir enerji üretiminin %80’inden fazlasını oluşturuyor. Ancak, doğal bir paradoks var: bu güneş panelleri, yoğun çalışmaları nedeniyle aşırı ısınma riski taşıyor.

Soğutma Sistemlerinin Önemi

Bununla mücadele etmek için soğutma sistemleri gereklidir, ancak bu sistemlerin çoğu hala elektriğe bağımlıdır. KAUST Profesörü Qiaoqiang Gan liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, potansiyel bir çözüm tasarladı. Cihazları elektrik gerektirmez, çünkü yalnızca yerçekimini kullanarak havadan su çeker ve ucuz, kolayca bulunabilen malzemelere dayanır.

Güneş Panelleri ve Diğer Uygulamalar İçin Su

Güneş panellerini ve diğer yarı iletken teknolojilerini serin tutmanın yanı sıra, su sulama, yıkama, güneş panellerinin yerleştirildiği binaları soğutma ve diğer uygulamalar için yeniden kullanılabilir. Bilim insanları, atmosferin nehirlerdeki tüm tatlı suyun toplamından altı kat daha fazla su içerdiğini tahmin ediyor.

Atmosferik Su Hasadı Teknolojileri

Gan, “Bu su, atmosferik su hasadı teknolojileriyle toplanabilir” diyor. Bu teknolojiler makul ölçüde iyi çalışırken, Suudi Arabistan gibi kurak ortamlarda pratik miktarda su hasat etmek için elektriğe ihtiyaç duyuyorlar. Bu talep, Krallık’ın elektrik altyapısının maliyetli olduğu kırsal bölgelerde güneş panellerinin benimsenmesini engelleme riski taşıyor.

Yeni Kaplama ile Verimliliği Artırma

Düşük verimliliğin bir nedeni de suyun hasat cihazının yüzeyine yapışmasıdır. Profesör Dan Daniel ve Gan’ın grubunda doktora sonrası araştırmacı olan Shakeel Ahmad, ticari bir polimer ve silikon yağının karışımı olan bir yağlayıcı kaplama ekleyerek, yalnızca yerçekimine güvenerek daha fazla su toplayabileceklerini buldular.

Pasif Su Toplama

Ahmad, “Atmosferik su toplama sistemlerinde yaygın bir zorluk, su damlacıklarının [cihazın] yüzeyine yapışma eğiliminde olması ve aktif yoğuşma toplama gerektirmesidir. Kaplamamız, yapışmayı etkili bir şekilde ortadan kaldırarak, suyun yönlendirdiği gerçek pasif su toplamayı mümkün kıldı” diyor. “Bu sistem tamamen pasif ışınımsal soğutma ile çalıştığından, herhangi bir elektrik tüketmez.”

Dikey Çift Taraflı Mimari

Çözüm, Gan’ın “dikey çift taraflı mimari” olarak tanımladığı önceki teknolojiye dayanmaktadır. Bu sistem başlangıçta güneş panellerini serin tutmak için termal ısıyı gökyüzüne geri yansıtmak için tasarlanmıştı, ancak üretilen suyu yakalamak için değildi.

Ekonomik ve Çevresel Faydalar

Yeni cihaz, Cidde’nin yaklaşık 100 km kuzeyindeki Thuwal kasabasında doğal koşullarda bir yıl boyunca altı kez test edildi ve alternatif atmosferik su toplama teknolojilerine kıyasla su toplama oranını neredeyse ikiye katlayabildi. Su toplamanın verimliliğinin yanı sıra Daniel, benimsenmenin ekonomik faydaları konusunda da aynı derecede heyecanlı.

Enerji Tasarrufu ve Bakım Maliyetleri

“Sistem herhangi bir elektrik tüketmediğinden enerji tasarrufu sağlıyor. Ayrıca, kompresörler veya fanlar gibi herhangi bir mekanik parçaya dayanmadığından, geleneksel sistemlere göre bakımı azaltarak daha fazla tasarruf sağlıyor,” dedi.

Yerçekimiyle Çalışan Soğutma Sistemi Hakkında İlginç Bilgiler

• Elektrik kullanmadan çalışır.
• Ucuz ve kolayca bulunabilen malzemeler kullanır.
• Kurak bölgelerde su toplama oranlarını ikiye katlayabilir.
• Güneş panellerinin verimliliğini artırır.
• Güneş panellerinin ömrünü uzatır.

Yerçekimiyle Çalışan Soğutma Sistemi Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Bu sistem nasıl çalışır?

Sistem, havadaki nemi yoğunlaştırarak ve yerçekimi yardımıyla toplayarak çalışır. Toplanan su daha sonra güneş panellerini soğutmak için kullanılır.

Bu sistem ne kadar verimlidir?

Sistem, geleneksel soğutma sistemlerine göre %50’ye kadar daha verimli olabilir.

Bu sistemin maliyeti nedir?

Sistemin maliyeti, geleneksel soğutma sistemlerinden daha düşüktür.

Bu sistemin bakımı nasıl yapılır?

Sistemin bakımı kolaydır ve çok az bakım gerektirir.

Bu sistemi nereden satın alabilirim?

Sistem henüz ticari olarak mevcut değildir, ancak araştırmacılar sistemi ticarileştirmek için çalışıyorlar.

Kaynak:

https://discovery.kaust.edu.sa/en/article/1420/gravity-powered-renewable-energy