Yeni bir çalışma, doğal buharlaşmayla enerji ihtiyaçlarımızın büyük bir bölümünü karşılayabileceğimizi fakat bunun temiz su kaynaklarına pahalıya mal olabileceğini gösteriyor.
Yenilenebilir su buharlaşmasının gücünü işleyebilen teknoloji ile bir ülkenin enerji ihtiyaçlarının büyük bir bölümü karşılanabilir. En azından teorik olarak.
Buharlaşmaşmaya dayalı motorlar prototipi, havadaki nemi emip salgılarken geniş alanlara yayılan bakteri sporlarının hareketinden meydana gelen güç üretimi yapıyor. Salı günü Nature Communications’ta yayınlanan habere göre eğer bu cihazlar verimli ve makul maliyetlerle yapılabilecek olursa, 325 gigawatt gibi kömürün sağladığı elektrik miktarından daha yüksek miktarlarda elektrik üretebilirler.
Fakat bu tip bir işlem çok sayıda göl ve su havzasının bir dizi cihazla kaplanması gerekiyor. Şüphesiz bu da mevcut ekonomik ve çevresel kullanımlara ters düşecek, ciddi estetik ve çevre endişelerinin artmasına neden olacaktır. Bununla birlikte bu denli büyük çapta buharlaşma işleminin devreye sokulması, yerel hava durumunun da değişmesine neden olabilecektir.
Fakat çalışmanın yazarlarından Özgür Şahin bu çalışmanın daha çok teknolojinin potansiyeline ve bu düşünceyi laboratuar boyutunun ötesine taşımanın önemine vurgu yapmak üzere tasarlanmış düşünsel bir deney olduğunu söylüyor.
Columbia Üniversitesi’nde biyolojik bilimler ve fizik dalında doçent olan Şahin, çalışmada vurgulanan potansiyel alanlara yakın herhangi bir yerde hayata geçirilmese dahi bu yöntemin temiz enerji edinimi ve iklim çalışmalarına önemli katkı sağlayabileceğine inanıyor.
Bu yöntemin ilk aşamada başka kullanımların mümkün olmadığı halihazırda hidroelektrik enerjisi üreten rezervuarlarda kullanılabileceğini söyleyen Şahin, buharlaşma yoluyla kaybedilen su miktarının azaltılması, elde edilebilir enerji üretiminin arttırılması, sulama ve diğer ihtiyaçlar için kullanılabileceğini de belirtiyor.
Şahin ve Columbia’daki çalışma arkadaşları bu teknoloji üzerinde yıllardır çalışıyorlar. 2015 yılında yayınlanan bir yazıda, fotoğraf makinesi düzeneğine tutturulmuş film tabakalarına yapışmış ‘Bacillus subtilis’ sporlarıyla çalışan bir buharlaşma makinesinden bahsediliyordu. Cihaz su üzerinde bir yere yerleştirildiğinde sporlar, doğal buharlaşmadan kaynaklanan nemi emerek genişliyor ve kapağın açılmasını sağlayarak nemin dışarı çıkmasını sağlıyorlar. Daha sonra kuruyarak küçülen sporlar, kapağın tekrar kapanmasına neden oluyor, ve böylece yeni nem kütlesinin tekrar içeri girmesini ve işlemin tekrarlanmasını sağlıyorlar. Bu düzenek bir jeneratöre bağlandığında, sürekli salınım şeklindeki hareket küçük miktarda güç üretimine neden oluyor.
‘MIT Technology Review’in daha önce haber verdiği üzere: “8x8 cm’lik su yüzeyi ortalama 2 mikrowatt elektrik üretebilir (bir mikrowatt, Watt’in milyonda biridir), ve bu miktar 60 mikrowatt’a kadar çıkabilir.”
Ekip, teknolojinin uygulanabilirliği ve verimin arttırılması konularında çalışmalar yapmaya devam ederek ekstra materyaller ve spor yapışmasını sağlayacak yöntemler keşfetmiş. Bu teknoloji büyük oranda biyolojik materyallere bağlı olduğu için özel olarak üretilmiş materyaller gerektiren, güneş enerjisiyle çalışan fotovolt pilleri ve diğer teknolojilerden daha düşük masrafla kurulabilir.
En önemlisi Bacillus subtilis sporları ölü ya da hareketsiz halde olsalar bile gerekli mekanik hareketi sağlamaya devam ederler.
Ek olarak bu teknoloji, rüzgar ve güneş enerjisinin her zaman elde edilemeyişi gibi kısıtlamaların da büyük oranda önüne geçiyor, zira nem oranları değişken olmakla birlikte her zaman varlığını korur. Üstelik cihazlar buharlaşma oranını düşürdükleri için su yüzeyinin ısısını da arttırırlar. Yeni çalışmada yapılan modelleme ile bu işlemin değişken oranının hesaplanması yoluyla üretim ve gereksinimi dengeleyen bir çeşit termal su pili yapmayı başardılar. Cihazın kapasitesi kısıldığında suda bulunan ısı buharlaşmayı arttırarak güç üretimini arttırıyordu.
Özgür Şahin konuyla ilgili son olarak şunları söyledi: “Sıcak ve kuru alanlarda güç ihtiyacını saatlik bazda %98 oranında karşılayabildik. Yani böylece güç üretim kaynağının var olmadığı durumlarda ekstra bir bataryaya ihtiyacınız olmayacak.”