Araçların egzoz sistemlerinden açığa çıkan atık ısı, termoelektrik jeneratörlerle elektriğe dönüştürülüyor. Böylece enerji verimliliği artırılırken, karbon emisyonları düşürülüyor ve çevresel sürdürülebilirliğe katkı sağlanıyor.
ABD, Pensilvanya Eyalet Üniversitesi (Pennsylvania State University) araştırmacıları, egzoz kaynaklı atık enerjiyi geri kazanmak için termoelektrik jenerasyon sistemini geliştirdi. Prototip jeneratör, 40 watt güç üretmeyi başardı; bu miktar bir ampulü aydınlatmaya yetecek düzeyde.
Yanmalı motorlarda enerji kaybını önleme
İçten yanmalı motorlar yalnızca %25 verimlilikle çalışıyor; yani yakıtın dörtte üçü ısı olarak boşa gidiyor. Karbon emisyonlarını azaltma ve temiz enerjiye geçiş süreçleri hız kazansa da, mevcut yakıtlı teknolojilerin daha verimli hale getirilmesi büyük önem taşıyor. Egzoz sistemlerinden yayılan atık ısıyı, termoelektrik jeneratörlerle elektriğe dönüştürme teknolojisi sayesinde, daha verimli ve temiz enerji elde edilebilir.
Termoelektrik jeneratörlerin sorunları
Termoelektrik jeneratörler yıllardır araştırılan bir teknoloji olsa da, büyük ölçekte kullanımı genellikle harici soğutma sistemlerine bağımlı. Geleneksel termoelektrik sistemler, su bazlı soğutma gerektirdiğinden büyük ve ağır. Bu durum, araçlar için entegrasyonu zorlaştırıyor, ek ağırlık yaratıyor ve yakıt verimliliğini olumsuz etkiliyor.
Yeni nesil hava soğutmalı sistem
Araştırma ekibi, geleneksel su bazlı sistemler yerine hava ile soğutulan bir termoelektrik jeneratör geliştirdi. Klima sistemlerinde kullanılan ısı değiştiriciler entegre edilerek, egzoz gazlarından çıkan ısıyı verimli bir şekilde yakalayan bir sistem tasarlandı.
Jeneratör, yüksek termoelektrik verimliliği ve geniş sıcaklık aralığında kararlı performansı nedeniyle bizmut-tellürit (bismuth-telluride) malzemesiyle üretildi. Alternatiflerine kıyasla daha ekonomik ve kolay erişilebilir olan bu malzeme, sistemin uygulanabilirliğini artırırken, özel bir soğutucu (heatsink) ile sıcaklık farkı yükseltilerek, enerji dönüşüm verimliliği optimize edildi. Egzoz borularındaki yüksek hava akışı da jeneratörün enerji üretimini artırdı.
Uygulama alanı çeşitliliği
Prototip jeneratör, farklı uygulamalarda önemli miktarda enerji üretebileceğini gösterdi ve geleneksel termoelektrik sistemlere kıyasla daha kompakt, hafif ve verimli olmasıyla öne çıkıyor. Hava soğutma teknolojisiyle daha geniş bir uygulama alanına hitap ediyor.
Prototip jeneratörün enerji üretimi:
- Laboratuvar ortamında 40 W
- Otomobil egzoz çıkışında 56 W
- Helikopter egzoz sisteminde 146 W
Mevcut araçlara kolay entegrasyon
Sistem, harici bir altyapıya ihtiyaç duymadan egzoz çıkışlarına entegre edilebildiği için mevcut araçlarda uygulanabilir. Araştırmacılar, termoelektrik cihazların otomobillerde, uçaklarda ve diğer taşıtlarda standart bir bileşen haline gelebileceğini öngörüyor. Bu da atık ısıdan elektrik üretimi sayesinde enerji verimliliğini artırarak karbon ayak izini düşürebilir.
Üretim maliyetlerinin yüksekliği, malzeme dayanıklılığının artırılması ve büyük ölçekli entegrasyon gibi teknik zorluklar, bu teknolojinin ticarileşmesini yavaşlatabilecek potansiyel engeller arasında. Ancak doğru stratejiler, iş birlikleri ve planlamayla zorluklar aşılabilir. Gelecekte daha da geliştirilmesi beklenen termoelektrik atık ısı geri kazanım sistemleri, ulaşım sektöründe enerji dönüşümünü hızlandırabilir.
İlgili Makaleler
- Kentsel Isı Adası Etkisini Azaltmak
- Türkiye’de Yüzer Güneş Santrallerinin Zamanı Geldi
- Enerji Sektör Raporu 2024
View this post on Instagram
© 2025 Yeşil Haber