Enerji depolamak şu anda dünyanın en büyük mücadelelerinden biri ve çözüm olarak pek çok farklı yeni teknoloji öneriliyor. Belki de bu önerilerin en ilginçlerinden biri, evlerimizin yapıldığı tuğlaları enerji depolama cihazlarına dönüştürmek ve güneş veya rüzgar enerjisini kullanamadığımız anlar için elektrik tutmalarını sağlamak.
Aslında tuğlaları veya herhangi bir ağır cismi enerji deposuna çevirmek için çok kolay bir yöntem var; tek yapmanız gereken tuğlayı yüksek bir yere çıkartarak potansiyel enerjisini arttırmak ve daha sonra yer çekiminin desteği ile düşerken bir jeneratörü güçlendirmesini sağlamak. Mimarlar da tuğlaların ısı tutabilme kapasitesini kullanarak günün sıcaklığını gece için ısınma adına kullanıyorlar. Ancak Washington Üniversitesi’nden Dr. Julio D’Arcy‘nin çok daha ilginç bir fikri bulunuyor.
D’Arcy, tuğlaların genellikle kırmızı veya açık kahverengi olduğunu belirtiyor. Bu renk, insanların en azından 73.000 yıldır kullanmakta oldukları bir pigment olan hematitten kaynaklanıyor. Pasın kimyası üzerinde çalışmış olan D’Arcy ve arkadaşları, hematitin bir elektrot olarak çalışabileceğini biliyorlar ve tuğlaların delikli mikroyapısı da bunları bu görev için oldukça uygun yapıyor.
D’Arcy, bu delikli yapı içerisinden iki buhar geçirdi. Hematit ile karşılaşmak, bu buharların PEDOT adı verilen bir polimer oluşturarak çökmelerini sağlıyor. Bu süreç içerisinde de D’Arcy, yüzde sekiz hematit içeriği olan bir tuğlayı yük depolayabilen ve istenildiği zaman yükü serbest bırakabilen bir süper kapasitöre çevirdi.
D’Arcy’nin Nature Communications üzerindeki raporu, ürünün tuğla ve çimento kadar sağlam olduğunu, 10.000 yük döngüsünü %90 verimlilik ile geçirebildiğini ve yağmur ya da sıcaklıktan etkilenmediğini belirtiyor.
D’Arcy’nin tuğlaları lityum-iyon bataryaların yoğunluğuna rakip olabilecek seviyeye yakın bile değiller ve bu yüzden geleceğin otomobillerini veya uçaklarını güçlendirmeleri gibi beklentilerimizin olmaması gerekiyor. Şu ana kadar D’Arcy’nin ulaşabildiği seviye, üç tuğlada depolanan enerji ile tek bir LED ışığı beş dakika boyunca yakmak oldu.
Öte yandan malzemelerin oldukça ucuz ve bol olmasının yanı sıra, elektrik depolarken asıl görevlerini de gerçekleştirebiliyor olmaları oldukça önemli bir durum. D’Arcy, gün boyunca güneş panelleri ile şarj olduktan sonra 50 tuğlanın beş saat boyunca acil durum ışıklandırması sunabileceğini öngörüyor. Ayrıca bu sistem için özel tuğlaların üretilmesi mümkün olsa da, zaten satışta olan normal tuğlalar da kullanılabiliyor.
PEDOT katmanlı tuğlaların yaygın bir toplu enerji deposu yöntemi olmaları için geleneksel bataryalardan, daha yeni akış batarya sistemlerinden ve daha pek çok farklı seçenekten daha iyi performans göstermeleri gerekecek. Ancak bu sistemlerin pek çoğunun uygulanabilecekleri alanlarla sınırlı olması, D’Arcy’nin fikrinin Dünya’yı iklim değişikliğine karşı koruyacak bir başka temel taşı olması anlamına geliyor.
Kaynak: Chip