Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Doç. Dr. Patrick Shamberger, bu sistemlerde kullanılan malzemeleri iyileştirmeye yönelik araştırmalara öncülük ediyor. Ekibiyle birlikte elde ettiği bulgular, teknolojinin gerçek kullanım alanlarında daha etkin çalışmasına yardımcı olabilir.
Shamberger, buz bataryası teknolojisinin yıllardır mevcut olduğunu, ancak performansının hala kullanılan malzemelere büyük ölçüde bağlı olduğunu söylüyor. Ekibin araştırmaları, sistemleri verimli, kararlı ve uzun ömürlü hale getiren daha iyi çözümler bulmaya odaklanıyor.
Buz bataryaları nasıl çalışıyor?
Buz bataryaları basit bir mantıkla çalışıyor. Su ya da farklı maddeler, elektrik talebinin düşük ve fiyatın ucuz olduğu gece saatlerinde donduruluyor. Gündüzleri ise bu depolanan soğuk enerji binaların soğutulması için kullanılıyor. Böylece hem şebeke üzerindeki yoğunluk azalıyor hem de tüketicilerin maliyeti düşüyor.
Doğru bileşikleri bulmak için çalışıyorlar
Araştırma ekibi, yapılarında su molekülleri bulunan tuz hidratları gibi bileşikleri inceliyor. Bu bileşikler, koşullara bağlı olarak ısı enerjisini depolayıp açığa çıkarabiliyor. Araştırmacılar, kimyasal bileşimi değiştirerek, gerçek hayattaki ısıtma-soğutma sistemleri için en uygun sıcaklıklarda çalışabilecek malzemeler tasarlamayı hedefliyorlar.
Bu uyumluluk, hem ısıtma hem soğutma yapabilen gelişmiş HVAC sistemleri ve ısı pompaları kullanan binalar için kritik önem taşıyor. Böylece buz pilleri yalnızca soğuk depolamakla kalmayıp, farklı enerji ihtiyaçlarına da esnek biçimde cevap verebilir.
En büyük teknik engellerden biri “faz ayrışması.” Birçok tuz hidratında katı ve sıvı fazlar farklı yoğunluk ve bileşimlerde ayrışıyor. Bu da sistemin tekrar eden kullanım döngülerinde güvenilirliğini ve verimliliğini azaltıyor. Çalışma, bu değişimlerin termodinamiğini inceleyerek ayrışmayı engelleyecek bileşimler bulmayı amaçlıyor. Nihai hedef, onlarca yıl boyunca performans kaybı yaşamadan çalışabilecek malzemeler geliştirmek.
Buz pilleri yalnızca binalar için değil, tüm elektrik şebekesi için de önemli olabilir. Rüzgâr ve güneş gibi yenilenebilir kaynakların artmasıyla şebeke giderek daha değişken hale geliyor. Belirli zamanlarda ısı enerjisi depolayıp, talebin arttığı saatlerde bunu kullanarak şebeke dengelenebilir. Ayrıca, enerji ucuzken su dondurulup, talebin ve elektriğin pahalı olduğu saatlerde kullanılarak, maliyet tasarrufu da sağlanabilir.
Bugün bile bazı örnekler mevcut. Örneğin New York’taki 30 katlı Eleven Madison binasında enerji yönetimi için bir buz pili sistemi kurulmuş durumda. Shamberger, yeni malzeme iyileştirmeleriyle bu tür sistemlerin çok daha yaygın hale geleceğini ve modern HVAC altyapılarıyla kusursuz çalışacağını umuyor.
Haberi DH'de Gör
{{body}}
{{/longBody}} {{^longBody}}{{body}}
{{/longBody}}