Hareket Enerjisiyle Cihazlar Şarj Edilebilecek

Enerji fizik kurallarına uygun olarak bir formdan başka bir forma çevrilebilir. Bunun en bilinen örneği elektrik enerjisi ve mekanik enerji arasındaki dönüşümdür. Bu yazımızda gündelik hayatta boşa harcanan enerjinin nasıl elektrik enerjisine dönüştüğünü ve bazı cihazları nasıl şarj edebildiğini göreceğiz.

A- A+

26.02.2021 tarihli yazı 7230 kez okunmuştur.

Statik Elektrik Triboelektrik Termal Enerji Nanageneratör Yalıtkan Yüzey İletken Yüzey

Canlılar her gün besinlerden aldıkları enerjiyi hareket enerjisine; makinalar ise elektriği mekanik enerjiye dönüştürür. Açığa çıkan bu enerjiler toplanmadığı sürece boşa gitmiş sayılır. Nanogeneratör teknolojisi mekanik veya termal enerjiyi elektrik enerjisine çevirme yetisine sahiptir ve üç ayrı grupta toplanır: Piezoelektrik, triboelektrik ve payroelektrik. İçlerinden en çok bilinen piezoelektrik ve yazıda değineceğimiz triboelektrik mekanik enerjiyi elektriğe çevirirken payroelektrik ise termal enerjiyi elektriğe çevirir.

Şekil 1:Triboelektrik nanogeneratörlerin sürtünme ile elektrik üretme modları

► İlginizi çekebilir: Nanojenaratör Nedir?

Triboelektrik nanogeneratör (TENG) aslında statik elektrik mantığıyla çalışır. Bu üreteç, yalıtkan yüzey ile iletken yüzeyin sürtünmesiyle (düşük frekanslı hareketler) oluşan statik elektriği depolar ve düşük güç gerektiren uygulamalarda kullanılmasını sağlar.

Bu teknolojinin gelişmesiyle ilerleyen dönemlerde akıllı bileklik ve saat gibi düşük şarj ihtiyacı duyan aksesuarlarımızı bir daha evimizdeki elektrik prizlerinden şarj etme ihtiyacı duymayabiliriz.

Çinli araştırmacılar da bu teknolojiyi yani nanogeneratörleri kullanarak sırt çantası geliştirdiler. Bu çanta insanlar hareket ettikçe elektrik enerjisi üretecek mekanizmaya sahip. Önceki prototiplerine göre daha stabil olan çanta aynı zamanda daha hafif çünkü ekstra batarya taşıma ihtiyacını ortadan kaldırıyor. Bu sayede muhtemel kullanıcısı olacak askerler ve kurtarma ekipleri daha uzun süreler çantayı taşıyıp, üretilen elektriği kullanabilir. Tabi burada çok büyük enerjilerden bahsetmiyoruz, önemli ekipmanları kısa süreler şarj edebilecek bir miktardan söz ediyoruz.

Şekil 2: Nanogeneratör kullanılarak geliştirilen sırt çantası

► İlginizi çekebilir: Statik Elektrik Nasıl Oluşur?

Bilim adamları bunun yanında triboelektrik etkisinden daha fazla yararlanmak için generatörleri güneş panellerine entegre ettiler. Paneller gündüz güneş enerjisi ile elektrik üretirken, triboelektrik nanogeneratörler gece yağan yağmurun yaptığı baskı ile enerji üretiyor. Bir başka uygulamada da kaldırım altına döşenen nanogeneratörler, üzerinden yürüyerek geçen insanların hareketiyle ürettiği elektrikle gece bulundukları sokağı aydınlatıyor.

Şekil 3: Kaldırım altına döşenen generatörlerle yapılan aydınlatma

Nanogeneratörlerle boşa harcanan enerjiyi değerlendirmek uygulanabilir olmasına rağmen ortaya çıkan gücün az olması, ihtiyacımız olan bütün enerjiyi bu şekilde karşılayamayacağımız anlamına geliyor. Yine de gelecekte hafif cihazların şarja ihtiyaç duymayacak olması ve bununla birlikte rüzgar, yağmur gibi kaynakların enerjisinden de yararlanabilecek olmamız hem düşük maliyetli hem de çevre dostu ve sürdürülebilir olacak.

Kaynak:
► euronews.com
► inhabitat.com
► phys.org