Bilim insanları, Güneş’in ısısını kayıpsız şekilde depolayabilen yeni bir sistem geliştirdiklerini açıkladı. Amerikalı araştırma ekibinin tasarladığı teknoloji, güneş enerjisini doğrudan kimyasal bağların içinde saklayan bir “sıvı pil” olarak tanımlanıyor.
Araştırmacılar, yenilenebilir enerjinin en büyük zorluklarından biri olan enerji depolama sorununa farklı bir çözüm sunduklarını belirtiyor.
Kablo ve batarya gerektirmeyen sistem
Yeni tasarımda klasik güneş panelleri veya lityum-iyon bataryalar bulunmuyor. Sistem; organik moleküller, güneş ışığı ve moleküler düzeyde çalışan bir mekanizma üzerine kurulu.
Kaliforniya Üniversitesi Santa Barbara Kampüsü’nden araştırmacı Han Nguyen ve ekibi, içinde berrak bir sıvı bulunan küçük bir şişe geliştirdi. Bu sıvı, güneş enerjisini emerek ısı şeklinde depolayabiliyor.
Moleküler yay gibi çalışan mekanizma
Sistemin temelinde “pirimidon” adlı bir molekül yer alıyor. Güneş ışığı moleküle çarptığında molekül yalnızca ısınmıyor; aynı zamanda fiziksel olarak bükülerek yüksek enerjili bir forma geçiyor.
Bu süreç, kurulmuş bir yay benzetmesiyle açıklanıyor. Molekül, gerilmiş hâlde enerjiyi saklıyor. Enerjiye ihtiyaç duyulduğunda ise küçük bir tetikleyici ile eski formuna dönüyor ve depolanan enerji ısı olarak açığa çıkıyor.
Nguyen, bu dönüşümü fotokromik gözlüklere benzeterek, “Burada değişen renk değil, enerji düzeyi” ifadelerini kullandı.
MOST enerji depolama konsepti
Bu teknoloji, bilim dünyasında Moleküler Güneş Isıl (MOST) enerji depolama olarak bilinen yaklaşımın yeni bir uygulaması olarak değerlendiriliyor.
Daha önceki MOST denemelerinde düşük enerji yoğunluğu ve toksik çözücüler gibi sınırlamalar bulunurken, yeni sistemin daha hafif ve kompakt moleküllerle geliştirildiği belirtiliyor.
Enerji yoğunluğu bataryaları geride bıraktı
Geliştirilen pirimidon temelli sistemin enerji yoğunluğunun 1,6 MJ/kg seviyesinin üzerine çıktığı açıklandı. Bu değer, tipik lityum-iyon bataryaların yaklaşık 0,9 MJ/kg’lik enerji yoğunluğunun belirgin şekilde üzerinde.
Araştırmacılar ayrıca sistemin klasik bataryalardan farklı olarak zamanla şarj kaybetmediğini ve enerjinin yıllarca depolanabildiğini vurguluyor.
“Su kaynatma testi” dikkat çekti
Laboratuvar deneylerinde yalnızca yarım mililitre malzemeden açığa çıkan ısının suyu kaynatmaya yettiği bildirildi. Bu sonuç, MOST teknolojileri açısından önemli bir eşik olarak değerlendiriliyor.
Gelecekteki olası kullanım alanları
Sistemin sıvı formda olması, pratik uygulamalar açısından avantaj sağlıyor. Araştırmacılar, sıvının gündüzleri güneş kolektörleri aracılığıyla “şarj edilip” yalıtımlı tanklarda depolanabileceğini öngörüyor.
Bu modelde güneş battığında depolanan enerji serbest bırakılarak karbon salımı olmadan ısınma ve sıcak su sağlanması hedefleniyor.
Henüz erken aşamada
Teknolojinin ticarileşmesi için ise zamana ihtiyaç var. Mevcut molekülün güneş spektrumunun yalnızca UV bölgesini emebildiği, ekibin ise görünür ışığı da soğurabilecek yeni moleküler tasarımlar üzerinde çalıştığı ifade ediliyor.
