Bir araba motoru çalışırken ya da bir jeneratör elektrik üretirken enerjinin bir kısmı kullanılıyor, kalan kısmıysa serbest ısı enerjisine dönüşerek kaybediliyor.
Hakemli bilim dergisi Science Advance’de yayımlanan yeni bir araştırmaye göre ABD’li ve Çinli bilim insanlarından oluşan uluslararası bir ekip, bu kayıp ısı enerjisini elektriğe dönüştürmenin yeni bir yolunu geliştirdi.
Makalenin ortak yazarlarından ve Ohio Eyalet Üniversitesi’nden mekanik, hava ve uzay mühendisliği profesörü Joseph Heremans şunları söyledi: “Bu keşif sayesinde ısıdan bugünküne göre çok daha fazla elektrik enerjisi üretme imkanına kavuşacağız. Bu öyle bir şey ki şimdiye kadar kimse mümkün olduğunu düşünmemişti.”
Yeni keşif, bir miktar manyetik akış taşıyan ancak tam anlamıyla bir mıknatıs olmayan paramanyetik özellikli minik parçacıklara dayanıyor. Mıknatıslar ısıtıldığında manyetik kuvvetlerini kaybederek paramanyetik hale geliyor. Bilim insanlarının “spin” ismini verdiği bir manyetik akım türü, magnon sürüklenmesi termoelektriği denen bir enerji türü üretebiliyor. Ohio Eyalet Üniversitesi’nin haberine göre bu keşfe kadar söz konusu enerji biçiminin oda sıcaklığında toplanarak kullanılması mümkün değildi.
“Bir zamanlarki genel geçer bilgi şöyleydi: Eğer bir paramıknatıs (dizilmıknatıs) varsa ve bunu ısıtırsanız, hiçbir şey olmaz. Biz bunun doğru olmadığını keşfettik” diyen Heremans bunu şöyle açıkladı: “Bulduğumuz şey, termoelektrik yarı iletkenlerinin (ısıyı elektriğe çevirmek için de kullanılabilen malzemelerden biri) tasarlanmasının yeni bir yolu. Geçtiğimiz 20 yıl veya daha uzun süredir bildiğimiz termoelektrik bilimi son derece verimsiz ve çok az enerji veriyor. Bu nedenle gerçekte yaygın olarak kullanılmıyor. Bu gelişmeyse mevcut anlayışı değiştiriyor.”
Mıknatıslar ısıdan enerji toplamak için vazgeçilmez parçalar. Bir tarafları ısıtıldığında, soğuk olan diğer tarafları daha manyetik hale geliyor, spinler üretiyor ve bu da mıknatısların içindeki elektronları iterek elektrik üretiyor.
Ancak sıcaklığı artan mıknatıs, manyetik özelliklerinin büyük kısmını kaybederek paramıktanıslara dönüşüyor. Ve bu keşfe kadar kimse paramıknatısların ısıdan enerji elde etmek için kullanılabileceğini düşünmüyordu.
Ohio Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacıların yanı sıra Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi ve Çin Bilimler Akademisi’nden bilim insanlarının da makalenin ortak yazarları arasında yer aldığı araştırma ekibi, paramagnonların elektronları saniyenin milyonda birinin milyarda biri kadar kısa süre için ittiğini ve bunun elektrik enerjisi elde etmek için yeterli bir süre olduğunu keşfetti.
Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi’nin haberine göre Çin Bilimler Akademisi’nden profesör Huaizhou Zhao şöyle söyledi: “Bu keşfin temelindeki alt yapıyı üretmek için birbirini tamamlayan uzmanlardan oluşan bir araştırma ekibi oluşturduk.”
Yeni keşif, araba egzozundan gezegenler arası uzay araçlarına ve endüstriyel üretime kadar, ısıdan elde edilen enerjinin daha verimli olmasının önünü açabilir.
Bu yüzden ekip ,söz konusu keşiften sonra paramagnonların doğru şartlar altında gerekli spini üretip üretmediğini test etmeye başladı.
Umut Can / Independent Türkçe
