Havadaki nemi elektriğe dönüştüren duvar kağıdı geliştirildi

Binghamton Üniversitesi’nde Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Profesörü Seokheun Choi liderliğinde yürütülen araştırma, duvar yüzeylerini elektrik üretiminde kullanmanın yolunu ortaya koydu.

NEMDEN ELEKTRİK ÜRETİMİ

Sistem, duvar kâğıdının yüzeyine yerleştirilen 'nemle çalışan elektrik üreteçleri' (moist-electric generators) aracılığıyla havadaki su moleküllerini çekiyor. Bu moleküller, malzemenin içindeki yüklü parçacıkları harekete geçiriyor.

Parçacıkların dağılımında oluşan dengesizlik ise elektrik üretimini sağlayan voltaj farkını yaratıyor. Araştırmacıların hedefi büyük ev aletlerine güç sağlamak değil. Üretilen enerjinin, akıllı binalarda kullanılan çevresel sensörler, kontrol sistemleri ve kablosuz aygıtlar gibi düşük güç tüketen cihazlara kesintisiz güç sağlaması amaçlanıyor.

Böylece 'Nesnelerin İnterneti' (IoT) altyapısındaki küçük elektronik bileşenlerin enerji ihtiyacı, binaların kendi iç ortamından elde edilen nemle karşılanabilecek.

KÂĞIDA BASILABİLEN KATMAN

Değişken hava koşulları ve yoğun güneş ışığının etkili olduğu dış ortamların öngörülemezliğine karşılık, binaların içinde nem oranı daha istikrarlı seyrediyor. Araştırma ekibi, yüzde 30 ila yüzde 60 arasındaki bu oranı kullanarak kâğıt üzerine basılabilen bir katman tasarımı geliştirdi.

Cihazın kenarlarında nemi çeken gliserol, merkezinde ise buharlaşmayı kontrol eden kabarık balmumu yapısı bulunuyor. Bu düzenleme, nemin cihaz içindeki akışını yönlendiriyor ve sürekli elektrik üretimi için gereken potansiyel farkın korunmasını sağlıyor.

Elektrik bağlantıları duvar kâğıdının arka yüzeyine gizlendi. Böylece ev ortamına uygun estetik bir görünüm elde edildi. Nefes alma, yemek pişirme ve banyo gibi günlük faaliyetlerle oluşan nem de sistem için mikro ölçekte bir enerji kaynağına dönüşüyor.

AKILLI BİNALARDA POTANSİYEL

Teknoloji, kablosuz klavyeler ve çevresel sensörler gibi küçük elektronik cihazların pillere ve harici kablo hatlarına bağımlılığını azaltma potansiyeli taşıyor. Binalardaki iklimlendirme ve nem alma sistemlerini destekleyen ikincil bir işlev de üstleniyor.

Araştırmacılar, üretilen elektrik miktarını ticari kullanım seviyesine çıkarmak ve teknolojiyi endüstriyel ölçekte yaygınlaştırmak için Ar-Ge çalışmalarını sürdürüyor. Çalışmaların odağında, sıradan bir iç mekân yüzeyini mikro ölçekte elektrik üreten bir kaynağa dönüştürmek bulunuyor.

Ekip, bu yöntemle akıllı bina pazarında yeni bir altyapı standardı oluşturmayı hedefliyor.