Hava açık olduğunda Dünya yüzeyine metrekare başına ortalama 1000 watt güneş enerjisi ulaşmaktadır. Güneş enerji santrallerindeki pahalı ayna ve lensler, su kaynatmak ve türbinleri döndürmek amacıyla Dünya’ya çok azalmış olarak gelen güneş ışığını odaklar. Güneş enerjisine ayrılan bütçenin çok büyük bir kısmı destekleyici yapılara ve gün içinde güneşin konumunu takip edebilmesi için elektriğe ihtiyaç duyan optik odaklayıcılar için kullanılır.



Araştırmacıların önerdiği yeni sistemde ise su normal seviyede güneş ışığı ile kaynayabiliyor ve optik odaklama olmaksızın buhar üretilebiliyor. Çoklu katman yapısında su üzerinde güneş ışığı alıcısı görevi görür. Ortada bulunan tabaka seramik metal karışımı ile kaplanmış bakır bir levhadan oluşur. Bu tabaka güneş enerjisini iyi bir şekilde emer. Aynı zamanda da sıcaklığı iyi bir şekilde iletir. Alttaki tabaka köpükten yapılmıştır ve yapının su üzerinde yüzmesini sağlar. En üstte de güneş ışığının ortadaki tabakaya geçmesine izin veren hava kabarcıklı naylon bulunur.




Alt tabakadaki köpüğün içerinde yer alan ince kanallar suyun yukarı doğru çıkmasına yardımcı olur. Alt ile orta tabaka arasındaki pamuklu kumaş ise suyun yayılmasını sağlar. Cihazın içindeki su orta tabaka tarafından ısıtılır. Hem üst hem de orta tabakadan geçen bir delik buharın dışarı çıkmasını sağlar.

Cismin genel tasarımı ısıl enerjiyi iç kısımda muhafaza etmeye yardımcı olur. Köpük emici tabakanın su tarafından soğutulmasını önler, yukarıdaki hava kabarcıklı naylon ise havaya ısı verilmesini engeller. Gün içerisinde MIT’te bulunan çatılar üzerinde yapılan çalışmalar sonucu cismin dakikalar içinde tepe sıcaklığa ulaşabildiği belirlendi.
 

Araştırmacılar hava kabarcıklı naylonun sisteme etkisinin umulanın çok daha üzerinde olduğunu belirtti. Yaygın ve ucuz olmasının yanı sıra geçirgen güneş enerjisinin emici tabakaya ulaşmasına izin verir. Bunun yanında sistem içinde depolanan ısı enerjisinin dışarı çıkmasını engeller. Bu özellikleriyle seraya benzetilebilir.

Cihaz hem yüksek hem de düşük sıcaklıkta buhar üretebilir. Enerji yüksek buhar üretimi için dönüştürüldüğünde %20’lik bir verim sağlanırken düşük sıcaklıklarda bu verim %70’e kadar çıkmaktadır. Ayrıca sistem tuzlu suyu düşük sıcaklıkta buhara dönüştürdükten ve suyu buhar halinde tuzdan ayrı elde ettikten sonra araştırmacılar suyu tuzdan arındırma sürecini tamamlamak amacıyla buharı yoğunlaştırmak için sisteme yeni özellikler eklemeyi düşünüyor. Atık sularla ilgili de suyu buharlaştırıp daha küçük ama daha kolay kontrol edilebilir parçalar elde edilmek hedeflenmektedir.



Geleceğe yönelik olarak araştırmacılar sistemde oluşan buharı sıkıştırıp güç elde etmenin yollarını arıyor. Şimdiye kadar yapılanlar da bu çalışmaların daha iyi bir yöne evrileceğinin göstergesi olduğu söylenebilir.

Kaynak:

► Spectrum.ıeee