Dünya genelinde temiz enerjiye geçiş süreçleri hız kesmeden devam ederken, bilim dünyası adeta bilim kurgu filmlerinden fırlamış bir buluşa imza attı.
Güneş, rüzgar ya da herhangi bir yanma reaksiyonuna ihtiyaç duymayan araştırmacılar, geceleri uzayın dondurucu soğuğu ile Dünya'nın sıcaklığı arasındaki farkı kullanarak elektrik üreten bir "gece bataryası" geliştirdiler.
Stanford Üniversitesi ve Kaliforniya Üniversitesi (UCLA) bünyesinde yürütülen çalışmalarda, Dünya’nın atmosfer dışına kaçan kızılötesi ısı dalgaları yakalanarak doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüldü.
Tersine çalışan güneş paneli mantığı
Geleneksel güneş panelleri Güneş'ten gelen ışık ve ısıyı soğurarak çalışırken, bu yeni cihaz tamamen zıt bir fiziksel prensibe dayanıyor. "Işıma yoluyla soğuma" (radiative cooling) adı verilen doğal süreçte Dünya, geceleri emdiği ısıyı kızılötesi radyasyon olarak yaklaşık -270 °C sıcaklıktaki derin uzaya geri gönderir.
Geliştirilen cihazın üst yüzeyi siyaha boyanarak gece gökyüzüne doğrultuluyor ve bu sayede çevresindeki havadan çok daha soğuk bir dereceye ulaşıyor. Cihazın alt kısmı ise yerdeki nispeten sıcak olan ortam havasıyla temas halinde kalıyor.Bu iki plaka arasındaki termal akış, "termoelektrik jeneratör" (TEG) vasıtasıyla anında elektrik akımına dönüştürülüyor.
Verimlilik rekor seviyeye ulaştı
İlk prototiplerde metrekare başına yalnızca 25 milivat (mW) gibi çok düşük bir enerji elde edilirken ve bu enerji sadece küçük bir LED ampulü yakmaya yeterken, son yapılan teknolojik geliştirmelerle bu oran katlandı. Yayınlanan son çalışmalara göre araştırmacılar;
Isı radyasyonunun spektral optimizasyonu,
Parazit ısı kayıplarının azaltılması,
Gelişmiş termal mühendislik teknikleri sayesinde, gece boyunca kesintisiz olarak metrekare başına 350 mW güç yoğunluğuna ulaşmayı başardılar.
Bilim insanları, sistemin gelecekte termal depolama üniteleriyle birleştirilmesi halinde bu gücün 1000 mW/m² (1 Watt) seviyelerine yaklaşabileceğini öngörüyor.
Evleri beslemek için henüz erken ama potansiyeli büyük
Uzmanlar, bu teknolojinin şu an için koca bir şehri veya evleri tek başına besleyecek kapasitede olmadığını açıkça belirtiyor. Ancak sistemin asıl gücü, güneş panellerinin çalışmadığı zifiri karanlıkta devreye girmesinde yatıyor.
Bu "uzay bataryası" ilk etapta ana şebekeden uzak kırsal bölgelerde, okyanus ortasındaki meteoroloji istasyonlarında, çevre pillerinde ve gece çalışan düşük güçlü akıllı sensörlerde batarya değiştirme ihtiyacını tamamen ortadan kaldıracak tamamlayıcı bir güç kaynağı olarak kullanılacak. Evrenin kendisini devasa bir soğuk depo (termal yutak) olarak kullanan bu yöntem, sürdürülebilir enerji ekosisteminin en büyük eksik halkasını tamamlamaya aday gösteriliyor.
