Bilim insanları, yağmur damlalarının düşerken oluşturduğu akış sayesinde LED aydınlatmalarını çalıştıracak kadar elektrik üretmeyi başardı. Damlaların tüp içindeki özel akışı elektrik üretimini mümkün kılıyor. Şehirlerde kolay kurulabilir bu sistem, gelecekte çatılarda mikro ölçekte yenilenebilir enerji üretebilir.
Singapur Ulusal Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, düşen su damlalarının oluşturduğu özel bir akış modeliyle elektrik üretmeyi başardı. “Plug flow” olarak adlandırılan bu modelde, damlalar tüpün içine dikey olarak düşerken kısa su sütunları ve hava cepleri oluşturuyor. Bu yapı, suyun hareketiyle elektriksel yük ayrışması yaratarak enerji üretimine olanak sağlıyor.
Araştırmacılar, yukarıdan metal bir iğne aracılığıyla bırakılan damlaların tüpe düşmesini sağlayan basit bir sistem tasarladı. Damlalar, tüpün iç yüzeyine çarptığında yük ayrışması başlıyor. Bu yük, tüpün üst ve altına yerleştirilen iletken teller yardımıyla toplanarak elektrik enerjisine dönüştürülüyor.
Basit sistemle enerji üretildi
Deneysel çalışmada bu yöntemle 12 LED lambayı çalıştırmaya yetecek düzeyde enerji üretildi. Damlaların hızla çarpması sonucu oluşan “plug flow”, klasik temassal yük ayrışmasından çok daha verimli çalıştı. Bu modelde, damlaların sadece çarptıkları noktada değil, akış boyunca tüp yüzeyine temas ettikleri tüm alanlarda elektriksel yük ayrışması sağlanıyor.
Araştırmanın dikkat çeken bir yönü ise kullanılan damlaların hızının gerçek yağmurdan daha düşük olması. Yani doğal koşullarda sistemin çok daha fazla enerji üretebileceği öngörülüyor. Ayrıca, sistemin yapısı karmaşık mühendislik gerektirmediği için düşük maliyetli kuruluma da uygun.
Güneşsiz anlarda devreye girebilecek alternatif enerji çözümü olabilir
Bu teknoloji, güneş enerjisinin yetersiz olduğu bulutlu günlerde veya gece saatlerinde çalışabilecek ek bir yenilenebilir kaynak sunabilir. Özellikle şehir ortamında geniş çatı alanlarına sahip yapılar, bu tür sistemlerin pilot uygulamaları için elverişli alanlar oluşturuyor.
Plug flow temelli sistemin güneş veya rüzgar gibi büyük ölçekli sistemlerle kıyaslandığında, toplam kapasitesi daha düşük olabilir ancak mikro enerji üretimi gereken yerler için ideal. Dahası, güneş panellerinin çalışmadığı yağmurlu günlerde devreye girerek enerji sürekliliğine katkı sağlayabilir.
Türkiye’de pilot uygulamalar için ideal bölgeler mevcut
Türkiye, yılda ortalama 593 mm yağış alıyor. Bu oran Karadeniz ve Marmara gibi bölgelerde çok daha yüksek. Özellikle çok katlı konutların ve apartmanların yoğun olduğu büyük şehirlerde bu sistem, binaların çatılarına entegre edilerek düşük maliyetli bir enerji kaynağına dönüşebilir.
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın 2035 vizyonunda, yenilikçi mikro üretim çözümlerinin desteklenmesi planlanıyor. Bu kapsamda, yağmurdan elektrik üretimi gibi düşük altyapı gerektiren ve yerli üretime uygun sistemlerin pilot projelerle denenmesi faydalı olabilir.
Triboelektrik ve yağmur enerjisi birleşebilir mi?
Plug flow sistemi, yüzey temasından kaynaklanan yük ayrışması ile çalışıyor. Bu prensip, triboelektrik nanogeneratörlerle (TENG) benzerlik gösteriyor. Daha önce plastik boncuklarla sürtünme yoluyla enerji üreten sistemler de benzer mantıkla çalışıyor. İleride bu iki teknolojinin birleşimiyle daha güçlü ve verimli sistemler geliştirilebilir.
Ayrıca, Japonya ve Çin’de triboelektrik sistemler üzerine yapılan bazı araştırmalarda, yağmur damlalarının farklı yüzeylere çarpmasıyla yüksek verimli enerji üretimi sağlanabileceği ortaya kondu. Bu da gösteriyor ki, damlaların kinetik enerjisi daha önce tahmin edilenden çok daha fazla potansiyel barındırıyor.
Teknik veriler ve araştırmanın geleceği
Araştırmada kullanılan su damlaları saniyede yaklaşık 0.1 metre hızla hareket etti. Bu yavaş akışa rağmen sistemin enerji dönüşüm oranı %10’un üzerinde gerçekleşti. Elde edilen elektrik doğrudan kablolar aracılığıyla toplandı ve LED aydınlatmalarına aktarıldı. Bu da sistemin enerji kaybı olmadan çalışabildiğini gösteriyor.
Çalışma, ACS Central Science dergisinde yayımlandı ve bilim camiasından olumlu geri bildirimler aldı. Ekip şu anda sistemi daha büyük boyutlarda, farklı boru malzemeleri ve farklı hava-sıvı oranlarıyla test ediyor. Amaç, gerçek koşullarda uzun süreli, güvenilir enerji üretimi sağlamak.
Yağmurun enerjideki yeni rolü kentler için fırsat yaratabilir
Sonuç olarak, yağmur damlalarından elektrik üretme fikri artık yalnızca teorik bir yaklaşım olmaktan çıkıyor. Singapur’da geliştirilen plug flow sistemi, düşük maliyetli ve modüler yapısıyla şehirlerde mikro ölçekte enerji üretiminin önünü açabilir. Özellikle Türkiye gibi yıl boyunca farklı bölgelerde düzenli yağış alan ülkelerde bu teknoloji, sürdürülebilir kent politikalarının bir parçası haline gelebilir. Geliştirilecek yeni malzeme ve tasarım optimizasyonlarıyla birlikte, çatılarda çalışan yağmur enerjisi sistemleri geleceğin kent yaşamında yaygın bir çözüm olabilir.
İlgili Makaleler
- Plastik boncuklardan sürtünmeyle elektrik üretimi
- Dünyanın en güçlü gelgit türbinleri Fransa’da
- Esnek güneş enerjisi hücreleri: sürdürülebilirliğe yeni bakış
- Yenilenebilir enerji kaynağı olarak vücut ısısı
- Araç egzozundan elektrik üretimi
© 2025 Yeşil Haber