Araştırmacılara göre perovskit tabanlı güneş panelleri su altında kesintisiz olarak beş buçuk yıl boyunca çalışabilir.
Güney Çin Denizi'nin on metre derinliğinde, bilim insanları güneşten enerji üretmek için beklenmedik bir yer keşfetti.
REKLAM
REKLAM
Geçen hafta araştırmacılar, bugüne kadar bu teknoloji için pratik görülmeyen derinliklerde güneş panellerini başarıyla test ettiklerini duyurdu.
Deniz suyundan geçebilen güneş ışığı dalga boylarını yakalamak üzere tasarlanan panellerin, yalnızca bataryalara bağımlı kalmadan su altı ekipmanlarının çalışma süresini önemli ölçüde uzatabileceğini savunuyorlar.
Ana karanın güney kıyısındaki Weizhou Adaları açıklarında yapılan iki saatlik denemede paneller, 10 metre derinlikte güneş ışığından elektrik üretti. Laboratuvar testleri, bu panellerin yıllarca aralıksız çalışabileceğini de gösteriyor.
Bilim dergisi Joule'de yayımlanan araştırma, su altı güneş enerjisi çalışmalarını, yalnızca iki metre ve altındaki derinliklere odaklanan önceki araştırmaların çok ötesine taşıyor.
Güneş panelleri 10 metre derinlikte nasıl çalışabiliyor?
Su altında güneş enerjisi üretmenin en büyük engellerinden biri, güneş ışığının su yüzeyinin altında hızla zayıflaması.
10 metre derinliğe gelindiğinde güneş enerjisinin büyük bölümü su tarafından emilmiş ya da saçılmış oluyor. Ancak bazı ışık türleri diğerlerinden daha derine ulaşabiliyor.
Araştırmacılara göre bu derinliklere elektrik üretmeye yetecek kadar mavi ve yeşil ışık ulaşıyor; ekip de bu ışıktan azami verim alacak güneş hücreleri geliştirdi.
Ekip, çoğu güneş panelinde kullanılan silisyuma alternatif olan ve farklı dalga boylarındaki ışığı soğuracak şekilde ayarlanabilen, perovskit adı verilen malzemeleri kullandı.
Laboratuvar ortamında 10 metre derinlik koşullarının taklit edildiği testlerde, hücreler kendilerine ulaşan güneş ışığının yaklaşık yüzde 35'ini elektriğe dönüştürdü.
Araştırmacılar daha sonra daha büyük panelleri Güney Çin Denizi'nde sahada denedi. İki metre derinlikte, 115 santimetrekarelik güneş paneli yüzeyi iki saatlik sürede 1.416 miliwatt-saat enerji üretti; bu da şarj edilebilir bir AA pilinin kapasitesinin yaklaşık yarısına denk geliyor.
10 metre derinlikte ise paneller iki saatte 324 miliwatt-saat üretti; miktar küçük olsa da araştırmacıların beklentilerinin çok üzerinde.
Paneller, simüle edilmiş su altı koşullarında 1.160 saatlik testin ardından da neredeyse hiç performans kaybı göstermedi. Bu sonuçlara dayanarak araştırmacılar, cihazların deniz altında 10 metre derinlikte yaklaşık beş buçuk yıl boyunca kesintisiz çalışabileceğini tahmin ediyor.
“Bu çalışma, su altında çalışan güneş hücrelerinin yaklaşık 10 metreye varan derinlikte pratik biçimde kullanılabileceğine dair ilk işlevsel kanıtı sunarak uygulama alanlarını büyük ölçüde genişletiyor” diyor çalışmanın yazarı, Kunming'deki Yunnan Üniversitesi ve Southwest United Graduate School'dan Wen-Hua Zhang.
Güneş enerjisi şebekeden nasıl bağımsızlaşıyor
Bir zamanlar yalnızca çatıların ve geniş açık arazilerin tekelindeyken, güneş enerjisi artık elektriğe ve yakıta erişimin zor olduğu yerlerde de karşımıza çıkıyor.
Bu yılın başlarında Hollandalı araştırmacılar, kırsal Kenya'da dünyanın ilk güneş enerjili ambulansınıtanıttı; araç, elektrik ya da yakıta güvenilir erişimi olmayan, ulaşılması güç topluluklara sağlık hizmeti ve tıbbi ekipman götürmek üzere tasarlandı.
Norveç'in Svalbard takımadalarında ise güneş panelleri, yalnızca tekne veya helikopterle ulaşılabilen ve daha önce dizel yakıtlı jeneratörlere bağımlı olan ıssız bir eski radyo istasyonunun enerji ihtiyacını karşılamaya da başladı.
Başka projeler, mevcut altyapıda güneş enerjisine yer açmanın yollarını buldu. İsviçre'de, demiryolu raylarının arasına yerleştirilen güneş panelleri, ek arazi gerektirmeden elektrik üretiyor. Paneller bakım için sökülebiliyor; böylece demiryolları, seferleri aksatmadan aynı anda güneş tarlası olarak da kullanılabiliyor.
Su altı güneş enerjisi ise bambaşka bir soruna çözüm olabilir.
Okyanustaki sensörler, kameralar ve haberleşme cihazları, enerji kaynaklarından çok uzakta çalışabiliyor; ancak pilleri bittiğinde mutlaka geri alınmaları gerekiyor.
Araştırmacılar, üzerinde çalıştıkları teknolojinin bu tür ekipmanlar için kalıcı bir enerji kaynağı sağlayabileceğine inanıyor.
Ancak önce, panellerinin daha derin sularda ne kadar verimli çalıştığını görmek zorundalar. Bir sonraki adımlarının bunu test etmek ve güneş enerjisinin dalgaların altında tam olarak ne kadar derine inebileceğini belirlemek olduğunu söylüyorlar.