En Güçlü, En Büyük Bataryalar

Sizce büyük bir pil koca şehrin enerji ihtiyacını karşılar mı? Bu, mucitlerin yıllardır araştırdığı bir soru. Günümüzde, güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının artmasıyla birlikte enerjinin güvenli bir şekilde depolanmasının da önemi arttı. Peki bu ne kadar mümkün?

A- A+

04.07.2017 tarihli yazı 9787 kez okunmuştur.

Günümüzde, geleneksel piller ile enerji depolamak için bir dizi kimyasal tepkime gerekmekte ve bunları bir araya getirip enerji depolamak mümkün gözükmemektedir. Bunun yerine bilim insanları teknolojik yenilikleri dikkate alarak sıcaklık, sürtünme, yer çekimi ve atalet gibi bir dizi fiziksel kuvvete ve duruma dayanarak, enerjiyi daha sonra serbest bırakmak için kilitli tutma yoluna gittiler. Bunun içinde birçok yol denediler.

►Sıkıştırılmış Hava Mağaraları
1970’li yıllarda Alman bir şirket elektrik talebindeki ani değişimlere cevap verebilmek için kömür madenlerinden kömürü hızlı bir şekilde çıkarıp enerjiye dönüştürmek için bir tesis kurmak istedi. Fakat bu tesisi kurmak için gerekli olan engebeli arazi bulunamadı. Bu soruna çözüm olarak ellerindeki yeraltı tuz kaynaklarını kullandılar. Uzun araştırmalar sonucu, bilim insanları doğalgaz ve petrolü yerin altında depolamak için yaygın bir yöntem kullandılar. Yer altında depolanan gaz, elektrik talebi çok olduğunda bir motor vasıtası ile mağaradaki havayı yanma sistemine itmektedir. Yanan gaz suyu buharlaştırmakta ve su buharı türbinleri çevirerek enerji elde edilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: NASA Mikro Batarya Geliştildi

Benzer bir tesis, 1991'de McIntosh, Ala'da açıldı. Birçok enerji şirketi başta Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'da olmak üzere, tuz madenlerinde gaz depolamak için araştırmalarına devam etmektedirler.

►Güneş Işınlarını Depolamak için Erimiş Tuz
LasVegas'ın yaklaşık 200 mil kuzeybatısında, Nevada'nın Tonopah kentinin çölünde, yaklaşık 55 katlı beton bir kuleyi çevreleyen aynalardan oluşan bir tesis bulunmaktadır.

Bu tesiste elektrik üretmek için güneş panelleri kullanmak yerine, güneşin ısıl enerjisini odaklayan 10.300’ün üstünde billboard büyüklüğünde ayna kullanılmıştır. Aynalar bir merkeze odaklanmakta ve odak noktasında bulunan tuzu eritip enerji ihtiyacı duyulduğunda binlerce galon su buharlaştırılarak enerji ihtiyacı karşılanmaktadır. Su buharlaşınca türbinler dönerek elektrik enerjisi üretilmektedir. Bu tesis 10 saat boyunca 75.000 evin enerji ihtiyacını karşılayabilecek kapasitededir.

►İlginizi Çekebilir: Evde Enerji Depolamanızı Sağlayacak Batarya: Orison

►Vinç Gücü ile Enerji Üretimi
Alaska’daki Kodiak adasında liman işleten bir firma yerel elektrik kooperatifinden dizel motorlu vinçler ile elektrikli vinçlerin yer değiştirilmesini istedi. Bu fikir ile daha büyük yük gemilerine ve daha yüksek konteyner istiflerine hizmet edebilmenin en verimli yol olduğunu düşündüler.

Kullanılacak vinç yüksek ağırlıkta yükleri kaldırabilmesi için muazzam miktarda güç tüketmekteydi. Yerel şebeke, ihtiyaç duyulan bu enerjiyi karşılayamamıştı. Olası çözümler incelendikten sonra motor ve jeneratör gibi davranan bir tasarım gerçekleştirdiler. 2015’den beri faaliyet gösteren sistem çarkları döndürmek için şebeke elektriğini kullanıyor. Vinç yukarı doğru hareket ettiğinde rotordaki moment elektriğe çevriliyor. Aşağı indiğinde ise çark enerji vermek için yeniden şarj oluyor. Böylece vinç kendi enerjisinin bir kısmını kendisi üretiyor.

►İki Göl Arasında, Kapalı Çevrim ile Enerji Üretimi
1950 yıllarında İngiltere’de enerji ihtiyacı gittikçe artmaktaydı. Bilim insanları ihtiyaç duyulan enerji ihtiyacını tepenin üzerindeki bir göl ile rakımı daha az olan bir göl arasında kurulan hidrolik sistemden elde ettiler.

Yetkililer iki yıl boyunca mükemmel bir yer bulmak için araştırmalarına devam ettiler. Daha sonra kuzey Galler’deki Snowdonia ulusal parkının kenarında bulunan Elidir dağına yerleştiler. Vahşi yaşam alanına bir elektrik santrali kurma fikri her ne kadar sıkıntılara yol açsada burası her yönden idealdi. Bölgede zirveye yakın yer olan Marchlyn gölünü ve ona göre daha düşük rakımlarda olan Peris gölünü seçtiler.

Elektrik santralinin inşası bir hayli zordu. Bölgede bulunan maden ocakları yapılacak olan su kanallarını tehlikeye atmasına rağmen 10 yılın sonunda tesis tamamlandı.

Bu tesiste elektrik üretmek için tepedeki golden su boşaltılıyor ve gerekli olan enerji elde edildikten sonar aşağı gölde biriken su tekrar yukarı pompalanıyordu. 1984 yılında açılan tesis, dünyanın en geniş elektrik şebekeleri arasında yer almaktadır ve Galler’in 6 saat boyunca elektrik ihtiyacını karşılamaktadır. Tam anlamıyla bütün elektrik ihtiyacını karşılamasa da günlük TV, kettle gibi kullanımı çok olan elektronik ürünlerin enerji ihtiyacını karşılamaktadır.

►Yüklü Tren ile Enerji Üretimi
Yaklaşık on yıl önce, Kaliforniyalı küçük bir firma, yenilebilir enerji depolamanın bir başka yolunu buldular. Onların çözümünde bir tren kaya ve molozlarla yüklenmektedir ve bu tren eğimli tren yolu hattından serbest bırakılmaktadır. Dizel jeneratörden gelen elektrikle tren tepenin yukarısına çıkarılmaktadır ve tren aşağı doğru hareket ettiğinde dönen tekerleklerinden tekrar enerji elde edilmektedir.

Bölgenin farklı yerlerinde buna benzer yedi farklı tesis kuran şirket bir ay boyunca ortalama 14 evin enerji ihtiyacını karşılayabilmektedirler.

►Bina Soğutma İhtiyacını Karşılayan Buz Makinesi
New York’taki gökdelenlerden iş bitiminde çalışanlar bilgisayarlarını kapatıp binadan ayrılıyor. Bina, gece şebekeden daha ucuz elektrik kullanarak büyük bir dondurucu glikol ile karışan suyu donduruyor. Donan karışım ertesi gün binanın içeresinde kapalı bir çevrimde dolaşıyor ve binanın soğuma ihtiyacı karşılanıyor. Böylece 2.35 milyon metre karelik alan 10 saat boyunca daha maliyetle serinlemiş oluyor.