G

General
02 Ocak 2001
Tarihinde Katıldı
Takip Ettikleri
546 üye
Görüntülenme (?)
7906 (Bu ay: 0)
Gönderiler Hakkında
G
4 hafta
Tandem şeklindeki yeni tip güneş panelleri daha ucuza geliyor



Perovskit tipi güneş panelleri, silikon tabanlı güneş panellerinin üstüne yerleştirilerek çok az maliyetle ile büyük verim artışı sağlıyor.



Güneş panelleri bildiğiniz gibi her sene hem ucuzluyor hem de verimi artıyor. Gelişme o kadar iyi ki labaratuar ortamında güneş enerjisinin %27.8’ini, üretim modellerinde ise %24,5’ini elektriğe çevirebiliyorlar. Ancak bu panellerde kullandığımız ana malzeme olan silikonun teorik sınırı olan %29 geçilmez bir engel.



Eğer panelleri daha da verimli hale getirmek istiyorsak tandem yani 2 katmanlı yada 3 katmanlı teknolojilere geçmemiz mecburi. Fakat bu teknolojiler arasında sadece çok ucuz üretim maliyetine sahip Perovskit tipi öne çıkıyor. Aslında bir elemente bağlı olmayan çok çeşitli kimyasal bileşiklerden oluşan Perovskit kristallerinin güneşten elektrik üretiminde kullanılabileceğinin anlaşılması 2009 yılına dayanıyor. Hatta ilk rapor edilen değer olan %3.8’i bugün %26.8’e kadar laboratuvar ortamında yükseltmeyi başardık.



Üstelik bu panellerin üretim maliyetinin şimdiki silikon panellere göre 1/10 oranında olması bekleniyor. Ayrıca paneller üretilirken çok az karbon emisyonu yapmakta ve ağırlığı da çok düşük seviyelerde. Hatta rulo halinde bir plastik filmin üzerine baskı tekniği ile bile üretilebiliyor. Bu sayede her yeri bu paneller ile kaplamak mümkün.



Sorun şu ki bu kristallerin güneş ve ısı gibi faktörlerce verim düşüşleri o kadar yüksek ki şimdiye kadar ticari olarak piyasada satılabilecek bir panel üretilemedi. Bu yüzden stabil materyaller ile az bir verim artışı da olsa en iyi çözüm silikon panellerin üstüne yerleştirilmesi olacak gibi duruyor.





Tandem paneller (Perovskit - Silikon) laboratuarda %33.9 gibi müthiş bir değere şimdiden ulaşmış durumda. Çift katmanlı sistemde üstteki Perovskit tabaka güneşten gelen mavi rengin enerjisini alırken, alttaki silikon ise daha çok kırmızı rengin enerjisine odaklanıyor.



Üretime yaklaştığını ve uzun süre garanti vereceğini iddia eden TandemPV adlı ABD merkezli girişim ise %26 verime sahip panelleri piyasaya sürmeye hazırlanıyor. Bu model bir PV panele göre %25 daha fazla enerji üretiyor ama premium panellerden çok daha ucuza aynı verimi sunuyor.



Firmanın iddiasına göre kapalı ortamda kendi yaptığı testlerde paneller onlarca yıl sorun yaşamadan çalışması bekleniyor. Bundan sonraki aşama, üretim versiyonun bağımsız bir kuruma ürünü gönderip test ettirmek olacak. Sonrasında ise üretim başlayacak. Firma tüm bunları 2024 yılında tamamlanmayı planlıyor. Paneller için 25 yıl boyunca %80 verim garantisi verilecek.





Aynı teknoloji üzerine çalışan diğer bir firma olan OxfordPV ise Almanya’da yıllık 100 MW üretim kapasitesindeki pilot fabrikasını geçtiğimiz yıl hizmete soktu ve 2030 yılında 10 GW’lık fabrikayı kurmayı planlıyor. Firmanın verimlilik rekoru ise ticari ürünlerde %28.6 olarak açıklandı. 



Almanya’nın ünlü araştırma enstitüsü Fraunhofer ISE’e ( Fraunhofer Güneş Enerji Sistemleri Enstitüsü) göre pratikte oluşabilecek verim %39.5’a kadar çıkabilir. 




Kaynak:https://www.environmentenergyleader.com/2024/01/tandem-pv-raises-6-million-to-advance-perovskite-solar-technology/
Kaynak:https://www.pv-tech.org/oxford-pv-posts-28-6-efficiency-on-commercial-perovskite-silicon-tandem-cell/
Kaynak:https://www.pv-magazine.com/2023/11/30/perovskite-silicon-tandem-solar-cells-have-practical-efficiency-potential-of-39-5/
G
4 hafta
Tekne uçak karşımı yeni ulaşım aracı geliyor

Amerikalı Regent firması elektrikli hidrofoil tekne ile sudan uzaklaşan sonra da kanatları ile havalanan 12 yolculu ve 2 mürettebatlı yeni bir ulaşım türü geliştiriyor. Bu teknoloji ile Antalya limanı ile Girne limanı arası seyir süresi 1 saate inecek.




Uzun zamandır yeni bir ulaşım şekli göremiyoruz. En son Elon Musk tarafından ortaya atılan Hyperloop şimdilik halen uygulanabilir değil. Ancak deniz otobüslerinden tanıdığımız hidrofoil teknolojisi ile daha önceden denenen ve bilgisayarların çok gelişmemesinden dolayı terk edilen Ekranoplan uçakların birleşmesi sayesinde hızlı bir deniz üstü ulaşım aracı oldukça mümkün.



Tekne, deniz otobüsü ve uçak karışımı araç olarak tanımlanabilir. Tamamen elektrikli motorlara sahip olan araç, tekne gibi limana yanaşıp yolcularını alıyor. Limandan harekete geçiyor ve denizde hızlanarak su altındaki hidrofoil su kanatları ile gövdesini sudan ayırıyor. Açık denizde daha da hızlanarak uçak kanatları sayesinde kendini sudan dışarı fırlatıyor. Su ile arasında kalan havanın yastıklama özelliğini kullanarak her türlü dalgadan uzakta, suyun 9-18 metre üstünde uçuşa devam ediyor. Bu sırada hidrofoil kanadını gövde içine çekiyor bu sayede rüzgar direnci düşüyor.





300 km/h hıza ulaşıyor



Uçarken saatte 300 km gibi yüksek hıza çıkıyor ve şimdiki batarya teknolojisi ile 280 km mesafe katediyor. Yolculuk bittiğinde deniz uçağı gibi suya gövde üstüne iniş yapıyor. Ardından tekrar hidrofoil kanatları üzerinde sudan gövdesini ayırıyor ve limana bu şekilde giriş yapıyor. Limana girdikten sonra tekrar gövde üstüne iniş yapıyor ve hidrofoil kanadını geri çekiyor. Bundan sonra tekne gibi limana demirliyor.



Şu ana kadar dünyadaki feribot ve havacılık şirketlerinden 437 sipariş alan şirket 7,9 milyar dolarlık satış bekliyor. Bu uçak sayılmayan ve denizcilik sertifikasyonuna sahip araç, alınması çok zor olan uçuş sertifikasına muhtaç değil. 2024 yılı içersinde üretilecek prototip ile insanlı uçuşlar başlayacak ve 2025 yılında müşterilere teslimatlar başlayacak.



Bu oldukça cüretkar bir plan zira şimdiye kadar sadece 1/4 boyutunda üretilen prototip ile sadece sistemin çalışabileceğini kanıtladı. Ellerinde ise sadece gerçek boyutta sadece mock-up yani maket bulunmakta.




Deniz üzerinde çok alçak uçuş yaparken havayı uçak ile deniz arasına sıkıştıran ve ekstra kaldırma gücü elde eden sistem aslında oldukça dengesiz bir uçuş dinamiğine sahip oluyor. Bu nedenle şimdiye kadar böyle araçlar Ruslar tarafından askeri amaçlarla geliştirilse de çok ciddi reflekslere sahip pilotlarla bile düzgün şekilde kullanamadı. 



Otopilot şekilde seyrediyor



Regent ise tüm bu yönetimi bilgisayara devrediyor. Bu otopilot insanlardan çok daha güvenli bir uçuş sunuyor.  Pilotlar ise yine levyeye sahipler ama bunlar hidrolik olarak bir yere bağlı değil. Helikopterden 30 desibel daha az gürültü yapan Seaglider toplamda 1200 kg yük ile havalanabiliyor. İşletme masrafları ise çok düşük olan sistemin Oʻahu ile Maui adaları arasında 30$ gibi bir ücret ile hizmet verecek. 





Bu fiyat adalar arası uçuş fiyatının yarısı gibi bir ücret. Üstelik yolcular aşırı zorlu havalimanı güvenliklerinden geçmek ve havalimanı ile şehir arasında ekstra yolculuk yapmalarına gerek yok.



Türkiye-Kıbrıs arası ulaşımda kullanılabilir



Türkiye’de böyle bir sistemin en uygulanabilir hattı Antalya ile Girne arası olabilir. İki önemli turistik noktayı birbirine bağlayacak hat 300 km olan mesafeyi denizciliğe tabii olan bu tip bir araç ile 1 saate düşürülebilir. Bilet fiyatı ise yaklaşık olarak kişi başı 60$ (1800 TL) gibi bir ücrete denk gelir. Bu sayede Kıbrıs’a birçok günübirlik turistik gezi düzenlenebilir.




Şu an Alanya - Girne arası feribotlar bu mesafeyi 5 saatte kat etmekte ve kişi başı 900 TL (30$) ücrete mal olmakta. Üstelik bu sefer süresi ve ücreti Alanya - Antalya arası 2 saatlik karayolunu içermiyor. Kısaca Antalya’dan Alanya gideceğiniz yarı sürede Girne’ye gitmek mümkün olacak. Sizlerinde aklına gelen başka rotalar var ise yorumlara yazmanızı rica ederim. 




Kaynak:https://newatlas.com/aircraft/hawaii-seaglider/
G
geçen ay
Redoks reaksiyonu ile 1500°C’de enerji depolanıyor

RedoxBlox adlı firma oldukça tanınan bir kimyasal reaksiyon türünü kullanarak istediğinizde ısı depolayacağınız teknolojinin boyutunun artması için 25 milyon dolar fon buldu.



Endüstriyel ısı kullanımı ciddi derecede karbon emisyonu yayıyor. Elektrik ile bu yüksek sıcaklık ihtiyacını karşılamak mümkün ama enerjiyi hem garantilemek hem de ucuza mal etmek için depolamak şart.



Güneşin parlak, rüzgarın hızlı olduğu zamanlarda yenilebilir enerjinin yoğun olduğu şebekelerde bedavaya hatta bazen eksi fiyatalara elektrik almak mümkün. Bunu kullanarak düşük fiyatta şarj edilebilen bir sistem oldukça işe yarar. Ancak esas önem fabrikanın doğalgaz kesintileri olsa bile üretimi sürdürebilmesidir. Bunu şu anda şirketler devasa doğalgaz depoları ile sağlıyorlar. Böylece doğalgaz kesintisi olduğunda bile üretime devam edebiliyorlar. 





Sorun şu ki elektrik için aynısını yapmak oldukça zor çünkü elektriği depolamak için kullanılan sistemler elektriğin üretim fiyatının kat kat fazlası. Durum böyle olunca sonunda ısı olarak kullanacağınız enerjiyi ısı olarak saklamak da bir çözüm.



Bunda da şöyle bir sorun söz konusu, ihtiyacınız olan ısı enerjisi 1000 - 1500 °C sıcaklığında olması gerekirse ne olacak? Bu miktarda sıcaklığı kayada ya da erimiş metalde saklamak mümkün ama bu sefer de bunu muhafaza etmek çok zor ve devasa boyutlar gerekli.





Sistemde istenirse elektrik depolayıp, gaz türbinini ile elektrik geri alma



Sonuçta çözüm bunu yüksek derecede ısıya ihtiyaç duyan bir tersini bir termokimyasal reaksiyonda yapmak en iyisi. Zira reaksiyonu gerçekleşirken ısı yutuluyor ve reaksiyon ters çevrildiğinde yüksek sıcaklıkta ısı enerjisi salıyor.  



Sistemin en büyük avantajı şarj reaksiyonu sonrası deşarj zamanına kadar bir ısı yalıtımına ya da zamanla enerji kaybı oluşmuyor çünkü enerji kimyasal bağlarda saklanıyor.



Ayrıca Bkz.Çin güneş enerjisinde rekor kırdı: Bütün ülkelerin toplamını geçti!



RedoxBlox firması Kaliforniya Enerji Komisyonun’dan 8.9 milyon dolar, Ulusal Emerji Departmanından 6.7 milyon dolar hibe aldı.  Seri A yatırımından da 9.4 milyon dolar temin etti. Toplam 25 milyon dolar ile şimdiye kadar 100 kW’lık prototip modelden ticari bir boyuta geçecek. 





Firmanın 2500 MJ/m3 enerji depolayabildiğini gösteren tüp fırın demosu 



Kullandığı kimyasal reaksiyon merak edenler için söyleyelim. Magnezyum Manganez’in oksidasyonu ve redüksiyonu üzerine kurulu sistem bileşikteki oksijen miktarının arttırıp, azaltılması ile çalışıyor. Reaksiyon döndürülebilir olduğundan binlerce kez aynı işlemi yapmak mümkün. 





Teknolojinin enerji depolama yoğunluğu Lityum iyon pillerle benzer seviyede



Yüksek sıcaklıkta ısı depolama teknolojisinin kullanılabileceği endüstri türleri arasında eritme / kurutma fırınları, buharlı yapılar, kalsinasyon  fabrikaları gibi bir çok farklı çeşitler söz konusu. 




Kaynak:https://www.pv-magazine.com/2024/01/12/scalable-thermochemical-energy-storage-for-renewable-energy/
G
geçen ay
Yeşil çatı ve PV panellerin elektrik üretimi artıyor

Son zamanlarda Avrupa’da yeşil çatılar oldukça yaygınlaştı, yeni araştırmalar yeşilleştirilmiş çatıların fotovoltaik panellerin verimini %12 artırdığını ortaya kondu.



Dünya iklimini korumak için birçok farklı alandaki bilgi birikiminin ortak amaç için çalışması gerekiyor. Bunlardan sonuncusu çatı üstünde peyzaj yapan bir Fransız girişiminin güneş paneli döşemeye geçiş yapması oldu. Firmanın Biosolar ürünü yeşil çatı ile PV panellerin birlikte çok iyi iş yapmasını sağlıyor.





Firma aynı anda yeşil duvar denilen sistemler de tasarlıyor



Yeşil çatı kendi başına çok büyük faydaları olan bir teknoloji. Bu faydalar arasında en önemlisi belki de kütlesi ve bitkileri sayesinde yazın sıcaklığına,kışın soğuna karşı koruma sağlıyor olması. Bu sayede binalar yıllık %30’a varan soğutma ve ısıtma masraflarını azaltıyorlar.



Diğer önemli faydası ise çatıyı koruyup çatının ömrünü uzatması. Bilim adamlarına göre güneşin UV ışınlarından, gece gündüz sıcaklık değişimlerinden, yağmur ve rüzgardan koruması sayesinde ömrü en az 2-3 kat arttırıyor. Üstelik bu tür çatılardan yağmur suyunu toplamak ve sonrasında onları sulamada kullanmak çok kolay zira toplanan su için arıtma yada başka bir işleme gerek duyulmuyor.





Yeşil çatıda büyüyen kır çiçekleri ve bitki faunası



Yeşil çatılar şehirlerimizde yaşadığımız en büyük sıkıntılardan birisi olan ısı adasını azalatıyor. Şehirler genelde beton ve yapay malzemelerden oluştuğundan etraftaki kırsal alana göre hep daha sıcaktır. Yazın bu şehirlerdeki ısı artışı klima kullanımı ve karbon emisyonunu artırır. Yeşil çatı ise hava sıcaklığını 3-5 °C düşürür, insanlar ise bunu yapılan araştırmalara göre 13 °C olarak hisseder.



Ayrıca Bkz.Çin güneş enerjisinde rekor kırdı: Bütün ülkelerin toplamını geçti!



Fırtına ile gelen aşırı yağmurlar her şehrin kabusu olabilir. Bunun da esas nedeni su tutan toprağı, tutmayan asfalt ve beton ile değiştirmiş olmamızdır. Bu bizi ani sel baskınlarına karşı savunmasız kılar. Halbuki yeşil çatılardaki bitkiler ve toprak bu su için bir tampon sağlar ve bizi korur.





Şehrin havası hakkında bahsetmeye pek gerek yok aslında. Yeşilliğin hava kirliliğini azalttığı bir çok bilimsel araştırma ile ispatlandı. Mesela yeşil çatılar havada ki Sülfür dioksit %37, NOx’leri %27 oranında azaltıyor. Bunun dışında tehlike yaratan tozları tutuyor, ağır metalleri ise emiyor. Son olarak m2 başına günde 8 Kg Oksijen sağlıyor ve karbondioksiti azaltıyor.



Şehirde doğal hayat çok zorlanmakta bu hayatın gelişmesi için yeşil çatılarda önemli. Yeşil çatılar kuşları, böcekleri ve arıları çekmekte. Bir çok yerel bitki türünün çoğalmasını ve doğal hayatın korunmasını sağlamakta. 



Herhalde ilk bakışta göze çarpan en büyük faydası ise insanların yeşil çatılardan ne kadar hoşlandıkları. Bu tarz çatılar hem estetik açıdan çok beğeniliyor ve insanların psikolojik olarak streslerinin azalmasını sağlıyor.





Bu tür bir çatının zorlukları yok değil tabii. En büyük çekince uzun vadede yatırdığınız parayı kat kat çıkarsa da başlangıçta daha fazla paraya mal olması. Rutin gerektiren yükümlülüğü ise doğal olarak bahçenin bahçıvanlık gereksinimi. Düzgün yapılmayan yeşil çatılar nedeniyle sızıntılar olabiliyor ve çatıya yaptığı ekstra ağırlıkta ekstra masraf çıkartabiliyor. 



Fransız Vegetek firmasının bu işe girişmesinin altında yatan sebep ise ülke hükümetinin 2021 yılından itibaren yeni yapılacak binaların çatılarının %30’unda güneş paneli veya yeşil çatıyı zorunluluğu kılması oldu. Bu olay devlet politikalarının nasılda iklim değişikliğini önlemede girişimlerindeki inovasyon yapmaya ittirmesine güzel bir örnek.



Firmanın geliştirdiği yeşil çatı üzerine eklediği güneş panelleri ise bitkilerin sağladığı soğutma nedeniyle yıllık %12 oranında daha fazla elektrik üretmesini sağlıyor. Çünkü güneş panellerinin sıcaklığının artması onların onların verimini düşürmekte. Bu şekilde yeşil çatı hem çevresel etkileri sağlarken hem de binanın daha fazla elektrik üretmesine katkıda bulunuyor.




Kaynak:https://www.pv-magazine.com/2024/01/12/french-startup-offers-new-solution-for-solar-rooftops/
G
geçen ay
New York nehre yüzen havuz yapıyor

Nehirde yüzme zevki biz onları kirlettiğimizden beri pek mümkün değil. Şehir dışına çıkıp temiz nehirler göller bulmak mümkün ama buna ne gerek var! +Pool ismindeki kar gütmeyen girişim, bunun çaresini buldu.




Özel duvarları sayesinde etrafındaki nehir suyunu filtre ederek içindeki suyu devamlı temizleyen sistem, hiçbir elektrik tüketmeden havuzun kullanılmasını sağlıyor. 




İlk olarak 2011 yılında ortaya atılan fikir, zamanla kendini ispatladı ve devlet desteği sayesinde 2024 yaz aylarında inşa edilmesi ve 2025 yılında halkın kullanımına açılmasına karar verildi. New York şehri yönetimi proje için 4 milyon dolar verirken, New York eyaleti ise projenin geliştirilmesi ve ölçeklenmesi için 12 milyon dolar ayırdı. 



Ayrıca Bkz.Uzaya giden bir astronot geri dönmeyeceğini söylerse ne olur?



Havuz 4 bölgeden oluşacak





İnşa edilecek yüzme havuzu artı şeklinde tasarlanmış 4 bölgeye ayrılmış. Bölgelerden en büyüğü yüzme turu parkuru olarak kullanılabiliyor. Diğer bölgeler ise çocuklar için bir alan, dinlenme alanı ve su sporları için de ayrı bir alan bulunuyor. Havuzlar birbirine bağlantılı olsa da yüzen dubalar ile birbirinden ayrılıyor..



Toplam 185 m2 alana sahip havuz, ilk aşamada test havuzu olacak. Sonraki etaplarda 830 m2’yi bulacak. Havızın duvarlarından geçip temizlenen su miktarı günde 3,7 milyon litreyi bulacak. Filtre sistemi sayesinde havuzdaki su kalitesi her daim yüzmeye uygun olacak. Üstelik bu suya hiç bir kimyasal madde eklenmeyecek.





Havuzun belki de en dikkat çeken özelliği, nehir üzerinde yüzebildiği için çok değerli New York arazisinden su çalmamasıdır.Üç aşamalı filtrasyonda ilk olarak deniz canlıları, büyük parçalar, yağ, çökeltiler ve asılı kalan parçacıklar ayıklanıyor.



İkinci aşamada ise yine suda asılı katı parçacıklar, organik maddeler, algler ve bakteriler eleniyor. Son aşama olan üçüncü aşamada ise tekrar bakteriler ve virüsler filtre edildikten sonra temiz su, havuza aktarılıyor.




Kaynak:https://www.dezeen.com/2024/01/09/testing-floating-pool-new-york-city-summer-2024/
G
geçen ay
EHang, otonom dikey iniş kalkış yapan hava aracının ticari uçuşunu yaptı

Yolcu taşıyabilen, dikey iniş ve kalkış yapabilen hava araçlarının önümüzdeki on yılda hayatımızın bir parçası olacağı düşünülüyor. Çinli Ehang pilotsuz ve otonom aracı ile ilk ticari uçuşunu gerçekleştirdi.



Geçtiğimiz Ekim ayında, Çin Sivil Havacılık Dairesi (Civil Aviation Administration of Chinai - CAAC) tarafından verilen uçuş sertifikası ile operasyonlara başlamak için kolları sıvayan şirket, iki şehirde turistik hava turları yapmak üzere şehir yönetimleri ile anlaşmaya vardı.




Turların yapılacağı şehirlerin ikisinde de devasa parklar üzerinde turlar planlanıyor. İlk etapta Guangzhou şehrindeki Jiulong Göl Parkı ve Hefei şehrindeki Luogang Merkezi Park üzerinde uçuşlar yapılacak. Sonraki etplarda şehrinlerin diğer ikonik bölgelerinde uçuşlar düşünülüyor.




Özellikle Hefei şehrindeki Luogang Merkezi Parkı, eski uluslararası havalimanına inşa edildiği için dünyanın en büyük şehir parkı olarak biliniyor. Toplam 12.7 km2 alana kurulu parkta doğal manzara, tema bahçeleri, oyun alanları, konser alanı, restoranlar, evler ve oteller bulunuyor. Park, tatil zamanlarında 300 bin kişiye kadar hizmet veriyor. Dolayısıyla bölge bu tür bir servisin ilk defa hizmet vereceği bir yer için oldukça uygun.



Hefei şehir yönetimi, insansız dikey iniş ve kalkış özelliğine sahip Ehang’in EH216-S modelinden 100 adet almak için sipariş vermiş. Toplamda 100 milyon dolarlık siparişin bölgedeki turizme katkıda bulunması ve bu konuda öncü olması planlanıyor. Ayrıca milyonlarca dolarlık devlet fonlarıda projede kullanılacak.



Ehang EH216-S Özellikleri




  • Dikey iniş kalkış yapabilen, çoklu pervane

  • Tamamiyle Otonom uçuş, iniş kalkış

  • 2 yolcu kapasitesi

  • 100 km/s uçuş hızı

  • 130 km/s maksimum hız

  • 35 km menzil

  • 21 dakika havada kalabilme

  • 3000 metre irtifa tavanı

  • 16 motor ve 16 pervane

  • 120 dakika şarj süresi

  • 220 kg maksimum taşıma kapasitesi




Şimdiye kadar 40 binden fazla güvenli uçuş tamamlayan hava aracı aynı zamanda bir veya daha fazla pervanenin arıza yapması durumunda güvenli iniş yapabilmekte. Üzerindeki sensör ve navigasyon aletleri ile hava şartlarına ve engellere akıllı kararlar vererek güvenli uçuşu temin ediyor. Ayrıca uçuş sertifikası aldığı süre boyunca 65 kategoride, 450’den fazla testi 30 aylık süreç boyunca güvenle geçti.




Kaynak:https://www.urbanairmobilitynews.com/air-taxis/ehang-confirms-first-commercial-evtol-demonstration-flights-in-hefei-and-guangzhou/
G
geçen ay
Yüksek ısıda parlayan kalayla elektrik depolama

Dünyadaki tüm fosil santralleri kapatsak ve ihtiyacımızın üç katı kapasitedem güneş ve rüzgar santralleri kursak bile güneş ve rüzgarın güvenirsizlikleri nedeniyle elektrik kesintilerinden kurtulamayız. Bunun yegane çözümü bolca elektrik depolamak olacak.



Sorun şu ki elektriği 1 kWh elektriği depolamak, güneş panelleri ile 1 kWh elektriği üretmekten çok daha pahalı. Bu da bizi kısa vadede kurması ve işletmesi çok zor olan üstelik tartışmalı atıklara yol açan nükleer santrallere mahkum ediyor. 



Bu nedenle elektriği ucuz ve problemsiz şekilde depolayabilmek için dünyadaki tüm bilim insanları ve şirketler ileride rüzgar ve güneş gibi standart olacak teknolojilerin peşinden koşuyor. Bu teknolojilerden en çok gelecek vaat edeni, yüksek ısıda sıvı formundayken parlayan metalin yaydığı kızılötesi ışınları elektrik enerjisine dönüştüren Termal Fotovoltaik (TPV) paneller.





Bu infrared ile ısı yayım teknolojisini aslında çoğumuz evlerimizde "UFO" diye tanınan aletlerle kullanıyoruz bile. Bu cihazlardan yayılan enerjiyi hepimiz hissediyoruz. Aslında güneşin de bizi ısıtması da bu görünmez dalga boylarındaki enerjide gizli.



Ayrıca Bkz.HeatQ atık ısıyı 2 km’lik kuyuda saklıyor



TPV paneller şimdiden %40 verime ulaşmış durumda ve ileride %50’ye kadar gelişmesi mümkün gözüküyor. Bu paneller ne kadar verimli olsalarda güneşten çok uzakta olmamız nedeniyle güneşe doğru tutsanız yeterli enerji elde etmeleri mümkün değil. Fakat enerji depolamada kullanmak için de bir o kadar pratikler.





Fourth PowerFourth Power firması, elektrikle 2400 °C’a varan sıcaklıkta ısıtılan kalayı, dev ısı yalıtımlı tanklarda tutuyor. Bu şekilde ısıtılan kalay günde sadece %1 oranında enerjisini kaybediyor. Sonra bu sıvı kalay dünyada ilk defa kullanılan ve yine firmanın kendi ürünü olan grafit pompalar ile TPV hücrelerinin olduğu bölüme pompalanıp enerjisi TPV tarafından emildikten sonra diğer daha depoya dönüyor. 



Burada grafit pompalar 2400 °C sıcaklıktaki bir metali taşıyarak en sıcak pompa rekorunu tutuyor. Bu öyle bir sıcaklık ki akışkan mekaniğinde 100 yıldır görülmemiş yepyeni bir başarı. Ayrıca firmanın ikinci rekoru ise dediğim gibi %40 verimliliğe sahip TPV hücreleri. Bundan önceki dünya rekoru ise sadece %32 idi.





Firma, elektriği depolayıp tekrar ürettiğinde %50 oranında verimlilik elde ediyor. Bileşenler o kadar ucuz ki depolama maliyeti kwh başına 25$’a kadar düşüyor. Lityum iyon bataryaların 139$’a kadar düşmesine rağmen halen çok yüksek. Üstelik bu sistemde daha büyük bataryalar ya da birden fazla depo ile maliyeti daha da aşağı düşürmeniz mümkün. Böylece ister 5 saatlik elektrik depolayabilir ister 100 saatlik enerji saklayabilirsiniz.





Sistem istenirse ısı enerjisini de elektrikle beraber üretebiliyor. Bu durumda saklanan enerjinin geri dönüş verimi neredeyse %100’e varıyor. Bu ısı enerjisi istenirse endüstride veya şehirlerin merkezi ısıtma sistemlerinde kullanılabilir.



Sistem tamamiyle inert olan argon gazı ile dolu olduğundan herhangi bir oksitlenme olasılığı yok ve korozyonda önlemleri de alındığından en az 30 yıl ömürlü olması bekleniyor. 



Firma geçtiğimiz günlerde 19 milyon dolarlık Seri A fonlanasını elde etti. Bu sermaye ile 2026 yılına kadar ilk 1 MWh’lik prototipini bitirmesi bekleniyor. 






Kaynak:https://techcrunch.com/2023/12/12/fourth-power-series-a/
G
geçen ay
HeatQ atık ısıyı 2 km’lik kuyuda saklıyor

Kapalı devre jeotermal ısı kuyuları, uzun zamandır kullanımda. Bu kuyular hem sezonluk ısı deposu olarak kullanılabiliyor hem de toprağın sonsuz ısısından sıcak su üretmek için kullanılıyor. Son olarak 2000 metre derinliğe ticari olarak ulaşılması bu yöntemi daha da çekici hale getirdi.





*Koaksiyel ısı borusu ile dış borudan verilen su ısınıyor ve yüzeye soğumadan iç boru ile geri dönüyor.



Kapalı devre derin jeotermal kuyuları, genelde ülkemizde bilinen jeotermal kuyulardan farklı çalışırlar. Normal jeotermal kuyular yer altında sıcak su kaynağı ararlar ve bunu yüzeye çıkartırlar. Isısını alıp sonra tekrar yer altına ısınsın diye basarlar. Bu sistemde yer altında su bulma ve suyun dolaşabileceği yapıları bulmak mecburidir.



Kapalı devre kuyular ise yer altı suyuna ihtiyaç duymazlar ve her bölgeye uygulanabilirler. Yeraltına döşenen ve içinde su dolaşan hortum sayesinde sıcak kaya veya topraktaki ısıyı çekme prensibi ile çalışırlar. Bu sistem ayrıca yer altı sularını kirletme şansı olmadığından uygulanması oldukça güvenlidir.



Ayrıca çoğu kapalı devre jeotermal kuyular yer altında yüksek sıcaklığa gereksinimde duymazlar. Genelde onlar için önemli olan genelde kışın hava sıcaklığının düşük olması nedeniyle yer altının sabit ısısını kullanmaktır.



Ayrıca Bkz.Hidrojen depolama tesisi ile yer çekimi bir arada



Biz her ne kadar fark etmesek de üzerinde durduğumuz toprağın bir ısısı mevcut ve bu ısı bir kaç metreden sonra hava değişimlerinden etkilenmemekte, yaz kış sabit kalmakta. Üstelik ne kadar derine giderseniz kayaya bile denk gelseniz sıcaklık düzenli olarak yükselmekte.



*Grafik Finlandiya gibi soğuk bir ülke için. Ülkemizde bu değerler çok daha yüksek.



Bu kapalı devre jeotermal kuyular aynı zamanda sezonluk ısı deposu olarakta kullanılıyor. Toprağın kütlesi ve makul ısıl yalıtkanlığı onu iyi bir ısı depolama öğesi yapıyor. Yani toprağın bir bölgesini yüksek bir sıcaklığa çıkarsanız bile ısının etrafa yayılması zaman alır. Yayılsa bile sizin ısı enjekte ettiğiniz noktadan dışa doğru sıcaklık giderek yavaşça düşer. Bu da zaman geçtikçe sizin ısı kaybınızı giderek azaltır. Bu tür kuyular bu nedenle bir kaç döngü sonrası tam verime ulaşırlar. Bu özelliklerden yararlanan mühendisler uzun süredir toprağın altınına ısı enerjisini saklamayı ve gerektiğinde geri almayı başarıyorlar.



Bunların hepsinin yapılması için tabii ki en önce sondaj yapılması gerekmekte. Sondaj ise oldukça pahalı be yorucu bir iş. Bu iş için Finlandıyalı şirket özel bir model kullanmaya başladı. Geomachine firması tarafından geliştirilen GM2000 modeli sondajı hem ucuza hemde hızlı yapmayı başarıyor. Neredeyse tüm işlemi otomatikleştiren makina , işçilerin sondajı belli bir uzaklıktan yönetmesine izin vererek, onları ağır işçiden çok bir makina operatörüne dönüştürüyor. İçerdiği basınçlı hava ile kuyu güvenliği sağlanırken, yapay zeka özelliği ile de delme hızı ve yıpranma miktarı en optimum seviyede tutuluyor.





*En gelişmiş jeotermal sondaj ekipmanı Geomachine GM2000



Bu makina sayesinde HeatQ isimli firma, 2000 metreye dayanan ısı depolama kuyusu açmayı başardı. Daha öncesinde benzer bir ısıyı saklamak için daha kısa bir kaç tane kuyu açılıyordu. Şimdi ise tek kuyu ile aynı işlem toplamda daha az sondaj mesafesi ile yapılabiliyor. Zira daha derine gittikçe sıcaklık arttığından sizin oluşacak ısı kaybınızda azalıyor.



Bu kuyulardan ısınma ve sıcak su ihtiyacını da karşılamak mümkün. Bu ise bir ısı pompası ile soğutulmuş suyun aşağı gönderilip ısınarak geri dönmesi ile sağlanmakta. Isı pompası bir taraftan eve sıcak su sağlarken diğer taraftan yer altına soğuk su temin ediyor. Bu suyun sıcaklıkları ise genelde sıcak su olarak 50 °C civarında iken yer altına giden su 3-4 °C civarında oluyor. Yer altına basılan su 5-10 °C yükselmesi sistemin verimli çalışması için yetiyor. Çok ekstrem durumlarda bazen ısı pompasına gerek duyulmayabiliyor. Yer altı ısınının 70-80 °C’ı bulduğu zaman 30-35 °C civarında su elde etmek ve bunu yerden ısınma için kullanmak mümkün. Ülkemizdeki çoğu bölge, Avrupa ülkelerine göre bu tür direkt ısınma yöntemi için çok daha şanslı konumda. Bu teknoloji ile her seferinde bir binayı ve gerektiğinde tüm şehri ısıtmanız teorik olarak mümkün.



Daha derin kuyu açılmasının en büyük faydası birçok kuyudan yapabildiğiniz işlemi tek bir büyük boy pizza boyutundaki kuyudan yapabilmeniz. Bu sayede şehir ortamındaki kısıtlı arazi sorununda çözmüş oluyorsunuz. Ayrıca ne kadar derine inilirse kayanın ısısı da yükseldiğinden daha verimli üretim yapılıyor. Bazı durumlarda ısı pompasına gerek bile kalmadan, kullanılacak sıcaklıkta su temin edilebiliyor.





*Sezonluk ısı enerjisinin depolandığı Lounavoima tesisi.



Bu derin kapalı devre jeotermal ısı depolama teknolojisi, Finlandiya’da bir çöp yakma tesisininde kullanıma girmiş durumda. Bu çöp yakma tesisi hem elektrik hem de ısı enerjisi üretiyor. Üretilen elektrik şebekeye verilirken, ısı enerjisi şehrin merkezi ısıtma sistemine veriliyor. Kışın üretilen tüm enerji şehir tarafından hem ısınma hem de sıcak su ihtiyacı olarak kullanılırken, yazın sadece sıcak su kullanımı nedeniyle tüketim düşmekte ve üretilen enerji kullanılmamakta idi. Bu miktar tesisin yıllık ısı üretimin 1/4’ünün boşa gitmesine yol açıyordu.



Qheat firması açtığı derin depolama kuyuları ile yazın oluşan bu atık ısıyı yer altında depolayacak ve kışın yoğun kullanım zamanlarında devreye sokarak üretime destek verecek. Bu derinlikte bir suyu devamlı pompalar ile devir daim ettirmek çok fazla elektrik tüketimine neden olabilir diye düşünebilirsiniz ancak gerçek öyle değil. Sistem pompa nedeniyle tükettiği elektriğin 20 katı değerinde ısıyı saklayıp gerektiğinde çekebilmekte. Santral toplamda 6 kuyuya kadar ısı depolamayı planlıyor.



Bu yer altı ısı saklama teknolojisinin alt yapı ömrü de oldukça uzun. Tahmini olarak 100 yıllık bir ömür biçiliyor. Tabii bu değer ucuza değişebilen kolayca yıpranan pompalar için değil harcanan sondaj ve döşenen borular için biçilen bir ömür.



Ülkemiz gibi deprem bölgelerinde yer altı plakalar daha kırık olduğu için jeotermal ısı bulunduran kayalar oldukça fazla. Bu nedenle bu derinlikte bir kuyudan bir apartmanı kış sezonu boyunca ısıtmak mümkün. Özellikle doğal gaz gibi ithal kaynaklardan kurtulup yer altı zenginliklerimizi kullanabiliriz ve belediyelerimizin çöp yakma tesislerinde kullanılmayan atık ısılar bu şekilde mahalleleri ısıtmak için kullanılabilir.




Kaynak:https://www.qheat.fi/qheats-geothermal-technology-reaches-a-depth-of-two-kilometers/
G
geçen ay
Hidrojen depolama tesisi ile yer çekimi bir arada

AB ülkeleri, ihtiyaçları olan elektrik enerjisinin neredeyse tamamını (hidro elektrik ve biyokütle hariç) rüzgar ve güneş üzerine kurulu yenilenebilir kaynaklardan elde etmeye çalışıyorlar. Bu da rüzgar ve güneşin dengesiz olmasından dolayı ihtiyaç duyulan miktarın bir kaç kat fazlasının kurulması gereksinime neden oluyor.




Rüzgarın çok ve güneşinde açık olduğu günlerdeki fazla enerjiyi depolama çabası ise günümüzün en büyük mücadelesi. Zira bu teknoloji, her yere kurulabilmeli, ucuz olmalı, fazla özel maden gerektirmemeli, çevre ve insan için tehlikesiz olmalı ve son olarak kolay, seri ve yerel iş gücü ile üretilmeli. İstekler bu kadar fazla olunca onlarca şirket bu yönde çalışma yapıyor.



Eski madenlerde elektrik depolama



Gravitricity şirketi de bunlardan birisi. Şirket kullanılmayan maden şaftlarında tonlarca ağırlığı kaldırıp indirecek bir sistem tasarladı. 12 bin ton ağırlığı, 150 metre ile 1500 metre arasında kaldırıp indirmeye dayanan yer çekimi bazlı elektrik depolama sistemi kuruluyor. Sistem, elektrik fazlası olduğunda ağırlıkları yukarı çekmekte, elektrik ihtiyacında indirirken enerji üretmeye dayanmakta. Kısaca sistem iniş enerjisi esnasında elektrik üreten bir asansör gibi davranıyor.



Hidrojen ile potansiyel enerji depolama birleşimi



Sistemdeki tek sorun eski maden yerlerinin azlığı ve bunların dönüştürülmesi için gereken legal prosedürlerin karmaşıklığı. Firma bunu aşabilmek için geleceğin yakıtı olarak adlandırılan hidrojeni yer altı depolama tesisini birleştirmeyi planlayan bir yapı ile projenin cazibesini arttırmayı planlıyor.



Yerin altına doğru 365 metre derinliğinde, 6 metre çapında 220 bar basınçlı bir silindirik hidrojen depolama sistemi inşa edilecek. Bu yapı 100 ton hidrojeni güvenli bir şekilde depolayabilecek. Hidrojen ile çalışan bir otobüsün 35 kg’lık hidrojen ile dolduğunu düşünülürse önemi ortada.




Bu depolama sistemi, silindirik şaft içinde tonlarca ağırlığın yukarı aşağı çekilip bırakılması ile yer çekiminden yararlanılarak üretilen elektriği depolayacak. Kısaca sistem hibrit depolama imkanı sunacak. Kısa süreli ihtiyaçlar için yer çekimi kullanılacak, uzun süreli depolama için ise hidrojen kullanılacak.



Hidrojen deposunun önemi



Hidrojen; kamyonlardan, otobüslere hatta uçaklara kadar birçok araç için çözüm sunarken, yakılırken elektrik ve ürettiği ısı enerjisi ile merkezi ısıtma sistemlerinde de kullanılabiliyor. Bu sayede yazın üretilen fazla elektrik, hidrojene çevrilip kış sezonu için saklanabilir ve gerektiğinde kullanılabilir.




Kaynak:https://www.pv-magazine.com/2023/01/05/gravitricity-to-deploy-prototype-underground-hydrogen-storage-system/
G
geçen ay
Kendini yiyip bitiren roket ateşlendi

Kendi yapısal roket parçalarını yakıt olarak kullanabilen roket İngiltere’de ateşlendi. Bu teknoloji, her gramın önem kazandığı yörünge fırlatma çalışmalarında büyük avantaj sağlayabilir.



Bugünlerde isteyen herkes belli şartları sağladıktan sonra uzaya uydu gönderebiliyor. Müşteriler fırlatma işini yapabilen birçok firmadan hizmet alabiliyorlar ancak pazarın hakimi şu sıralar tekrar kullanılabilen roketleri ile fiyat avantajı sunan SpaceX.



Aslında yeni olmayan 1938 yılında önerilen ve pantenti alınan kendini yakıt olarak tüketen roket (autophage) fikri İngiliz ve Ukranyalı bilim adamlarının 2018 yalındaki ortak çalışması ile teorik olarak dizayn edildi. Glaskov ve Kingston Üniversitelerinin iş birliği ile geliştirdi. Sistemde güç kontrolü sağlandı, roketi açıp kapatma yapılabildi ve hatta darbeli olacak şekilde ateşlenebildi. Üretilen motorun adı olan Ouroborous-3 çok anlamlı şekilde Mısır mitolojisindeki kendi kuyruğunu yiyen yılandan almış.



Ayrıca Bkz.Tarihi bir an: İlk Türk astronotu uzaya taşıyacak fırlatma nasıl izlenir?



Motor ateşlendikten sonra ürettiği ısı sayesinde duvarlarındaki plastik gövdesini eritip yakarak güç üretimine katkıda bulunuyor. Motor çalışırken küçülüyor ve ağırlığı da hızlıca düşüyor. Bu teknoloji sayesinde uzaya daha fazla yük gönderilebilirken aynı zamanda oluşturulan uzay çöpü miktarı da azalıyor.




Genelde roketlerin yapısal parçalarının ağırlığının toplam ağırlığa oranı %5 ile %12 arasında bir değer. Artık bu gövde kısmı da yakıt olarak kullanılabiliyor. Roketin kullandığı yakıt ve ateşleyici sırasıyla Sıvı Propan ve Oksijen Gazı. Gövde ise HDPE türü (Yüksek yoğunluklu Poli Etilen) plastikten üretilmiş. Toplam sadece 100 newtonluk itiş sağlayabilen deneysel roketin gövdesi tüketilen yakıtın %20’si kadarını tedarik edebilmiş.





Buradaki teknolojik atılım roketin gövdesini yakıt olarak kullanırken süreç boyunca herhangi bir deformasyona girip bozulmadan çalışmasını sağlamak olmuş. Bilim insanlarının bundan sonraki hedefi ise motorun gücünü 100 kat arttırıp mini uyduları direkt uzaya gönderen bir roket tasarlamak olarak açıklandı.




Kaynak:https://gizmodo.com/self-eating-rocket-autophage-launch-engine-1851158195
DH Mobil uygulaması ile devam edin. Mobil tarayıcınız ile mümkün olanların yanı sıra, birçok yeni ve faydalı özelliğe erişin. Gizle ve güncelleme çıkana kadar tekrar gösterme.