Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ve ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarında (NREL) çalışan mühendisler, hiç hareketli parçası olmayan bir ısı motoru tasarlamışlar. Bilim insanları, motorun ısıyı yüzde 40’ı aşkın verimle elektriğe dönüştürdüğünü gösteriyor; yani geleneksel buhar türbinlerinden daha yüksek bir performansla.
Isı motoru, güneş panellerinin fotovoltaik hücrelerine benzeyen ve akkor bir ısı kaynağından gelen yüksek enerjili fotonları pasif şekilde yakalayıp elektriğe dönüştüren termofotovoltaik (TPV) hücreden oluşuyor. Araştırma takımının tasarımı, 1.900 ila 2.400 derece Celsius arasındaki bir ısı kaynağından elektrik üretebiliyor.
Araştırmacılar bu TPV hücresini, elektrik şebekesi ölçeğindeki termal bir pil ile bütünleştirmeyi planlıyor. Plan dahilinde, sistemin Güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından gelen fazla enerjiyi emmesi ve bu enerjiyi güçlü şekilde yalıtılmış sıcak grafit banklarında depolaması düşünülüyor. Havanın kapalı olduğu günlerdeki gibi enerjiye ihtiyaç duyulduğu zamanlarda, TPV hücreleri bu ısıyı elektriğe çevirecek ve enerjiyi bir elektrik şebekesine yollayacak.
Araştırmacılar yeni TPV hücresiyle birlikte sistemin temel parçalarını, yaptıkları ayrı ve küçük ölçekli deneylerde başarıyla göstermişler. Şimdiyse bu parçaları birleştirip, tamamen işler durumdaki bir sistemi tanıtmak için çalışıyorlar. Buradan ise sistemi büyük ölçekli hale getirip, sistemin fosil yakıtla çalışan enerji tesislerinin yerini almasını sağlamayı ve tamamen yenilenebilir enerjiyle beslenen tam karbonsuzlaştırılmış bir elektrik şebekesini mümkün hale getirmeyi umuyorlar.
MIT Makine Mühendisliği Bölümünde çalışan Profesör Asegun Henry, “Termofotovoltaik hücreler, ısıl pillerin geçerli bir kavram olduğunu gösterme yolunda atılan son önemli adım” diyor. “Yenilenebilir enerjinin çoğalmasına ve karbondan tamamen arındırılmış bir şebekeye ulaşmaya giden yolda kesinlikle önemli bir adım.”
Çalışma geçtiğimiz hafta Nature bülteninde yayımlandı.
Yazar: Jennifer Chu/Massachusetts Teknoloji Enstitüsü. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
