Potansiyel bir enerji krizinin iyi mi çözüleceği insanlığın önündeki en büyük problemlerden. Sürdürülebilir, düşük maliyetli ve çevreci bir çözüm üretmek adına dünyanın dört bir yanından bilim adamları yoğun bir çalışmanın içinde. Bu çerçevede azca ilkin bahsi geçen eleştiri noktalara temas etmeyi başaran adımlardan birine Türk bilim adamları imza attı.
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Mühendislik Bilimleri Bölüm Başkanı Prof. Dr. Sedat Ballıkaya, öğrencilerinden oluşan ekibinin de yardımıyla elektrik üreten boya geliştirdi. Prof. Dr. Ballıkaya, internasyonal hakemli mecmua ACS Applied Materials & Interface’de yayınlanan yazının ve çalışmanın detaylarını Mashable Türkiye’ye söyledi.
Isı farkı yardımıyla ısının direkt elektrik enerjisine dönüşümünü elde eden termoelektrik prensiplerinden faydalanan Prof. Dr. Ballıkaya ve ekibi söz mevzusu değişen teknolojinin yakın gelecekte başta uzay ve müdafa endüstri olmak olmak suretiyle, tıp, otomotiv, inşaat, komünikasyon, tekstil ve giyilebilir sıhhat ürünleri benzer biçimde pek fazlaca endüstride öncü rol alabilecek bir potansiyele haiz bulunduğunu ifade ediyor.
Çevreci, yanmaz özellikli ve düşük maliyetli…
Söz mevzusu alanda sürdürdükleri çalışmaların son aşaması olarak geliştirdikleri teknolojiyi boya formunda üretmeyi başardıklarının altını çizen Prof. Dr. Ballıkaya, “Bu çalıştığımız alanın ileride enerji krizini çözebilecek bir ümit taşıdığını düşünüyoruz” diyor. “Bir boyanın elektrik ürettiğini ve bununla beraber herhangi bir yere sürdüğünüzde orayı yanmaz hale getirdiğini göz önüne alabilirsiniz” şeklinde konuşan Ballıkaya, şöyleki devam ediyor:
Biz bunu kendi geliştirdiğimiz hususi bir yöntemle hem toksiditeden kurtardık hem de daha çevreci ve daha düşük maliyetli olarak ürettik. Artı olarak ürettiğimiz boya, ortalama 1000 derece-1500 dereceye kadar da katlanabiliyor. Dolayısıyla sürüldüğü yüzeye hem yanmaz özelliği kazandırıyor hem de elektrik üretiyor.
Isı kaynağının olduğu her yerde bu boyayı kullanarak ısı farkından elektrik üretmenin mümkün bulunduğunu dile getiren Ballıkaya, “Dolayısıyla elektronik cihazlarınızın en azından bir kısmının; evinizin elektriğinin, otomobilinizin bataryasının bir kısmının enerjisini bu teknolojiyle karşılamak mümkün olacak” ifadelerini kullanıyor ve söz mevzusu değişen teknolojinin prensiplerini şöyleki açıklıyor:
“Hususi yarı iletken malzemeler kullanıyoruz burada. Bir tarafını sıcak, bir tarafını soğuk tuttuğunuzda elektronlar sıcak taraftan soğuk tarafa doğru hareket etmeye adım atar; bu da bir potansiyel fark, dolayısıyla elektrik alan ve elektrik akımı meydana getiriyor. Termoelektrik adı üstünde ‘termal’, ‘elektrik…’ Isı-elektrik teknolojisi olarak da tanımlayabiliriz. Teorisi 200 yıl öncesine dayanıyor. Fakat uygulamaları son 20 yılda bilhassa fazlaca gelişti.”
Güneş panelinden fazlaca daha düşük maliyetli sadece…
Değişen teknolojinin boya formunda boya sürüldüğü yüzeyde bir yalıtım sağlıyor. Boya ısıya maruz kalsa da kabaca ifade etmek gerekirse boyanın arkası ısınmıyor. Böylece ortaya çıkan ısı farkı bir elektrik alan oluşturuyor. Bu sayede gelecekte bu değişen teknolojinin dövme olarak dahi kullanılabileceğini vurgulayan Prof. Dr. Ballıkaya, maliyetlerden de söz ediyor:
Ortalama bir metrekarelik bir alanı boyadığınızda maliyeti 3 dolara geliyor. Bunu bir güneş paneli için düşünürseniz 75 dolar. Doğal güneş panelinin ürettiği enerji ortalama 120 watt. Fakat bizim ürettiğimiz enerji ortalama 5 watt. Dolayısıyla verim farkı var. Fakat kullanım ve maliyet avantajımız var.
Boya teknolojisinde yolun başlangıcında olduğumuz düşünülürse gelecekte maliyeti artırmadan verimliliği artırmanın yollarının bulunabileceğini düşlemek güç değil. “Burada en mühim şey ısı farkı. Doğrusu ne kadar fazlaca ısı var ise bizim için o denli iyi” diyen Ballıkaya söz mevzusu boyanın elektriği depolama hususi durumunun de bulunduğunu hem ifade ediyor hem de bizlere laboratuvarında gösteriyor:
“Doğrusu biz bunu pil yapımında da kullanabiliriz. Hem elektrik üreten hem elektriği depolayan hem de yanmaz özellik kazandıran bir boyadan bahsediyoruz. Pile alternatif çevreci bir teknoloji düşünün.”
Termoelektrik teknolojisinin halihazırda NASA tarafınca mesela Mars görevlerinde kullanıldığını da vurgulamak gerek. Prof. Dr. Sedat Ballıkaya, söz mevzusu kullanıma dair de ayrıntıları paylaşıyor. Normalde Ay’ın yüzeyine gönderilen bazı robotlarda ve Dünya’ya yakın uydularda güneş panelleri görebileceğimizi ifade eden Ballıkaya, Mars’ta bunun mümkün olmadığını dile getiriyor:
“Mars’ın yüzeyindeki Curiosity ve Perseverence‘da güneş panellerini göremezsiniz. Şu sebeple Mars’ın atmosferinden ve kum fırtınalarından dolayı Güneş’i alabilecek bir pozisyon yok orada. Dolayısıyla radyoizotop termoelektrik üreteç denilen bir teknoloji kullanılıyor. Mars’ın soğuk yüzeyi ile cihazın içinde bulunan bir radyoelektrik elementin bozulmasıyla oluşan ısı farkından elektrik üretiyor ve bu elektrikle oradaki cihazın enerji ihtiyacını karşılıyor; bunun da ortalama olarak 55 senelik bir ömrü var.”
Prof. Dr. Ballıkaya, şu ana kadar yaptıkları araştırmalarda ürettikleri boyanın herhangi bir sıhhat sorununa niçin olmadığının da altını çiziyor. Kendileri haricinde Cenup Koreli bir ekibin de elektrik üreten bir boya üstünde çalıştığını ifade eden Ballıkaya, Cenup Kore’de üretilene kıyasla kendi boyalarının avantajını “toksik olmaması” şeklinde ifade ediyor.
Arabaların tavanlarının, çatıların, bir ihtimal kıyafetlerinin ceplerinin bu boyayla boyandığı bir senaryo pek de hayal değil. Pantolonumuz bir powerbank işlevi de görse kötü olmazdı değil mi?