Yeni Nesil Güneş Enerjisi Toplayıcısı: Kayalar
Yazan: American Chemical Society
Çeviren: İrem Demirci
Düzenleyen: Ümit Sözbilir
Özet: Tanzanya’dan bir araştırmacı grup ACS (American Chemical Society) Omega’da güneş enerjisini depolamak için Tanzanya’da bulunan Craton ve Usagaran kuşaklarındaki sabuntaşı ve granit kayalarının kullanılabileceğini söylüyor. Yüksek sıcaklıklara bile dayanıklı olan bu kayalar ısıyı etkili bir şekilde soğurabilir, depolayabilir ve iletebilir.
Yeni nesil sürdürülebilir enerji teknolojileri, düşük teknoloji ile elde edilen güneş ve kayalar üzerine kurulabilir. Yoğunlaşmış güneş enerjisi olarak bilinen yeni yaklaşımda güneşten gelen ısı depolandıktan sonra besinleri kurutmak veya elektrik üretmek için kullanılır. ACS Omega’dan bir grup Tanzanya’da güneş enerjisini depo etmek için çok uygun olan sabuntaşı ve granit örneği bulduklarını bildirdiler. Bu örnekler yüksek enerji yoğunluğuna sahip ve yüksek sıcaklıklarda bile sağlam kalabiliyor.
Enerji ihtiyaç duyulmadığında genelde büyük pillerde depo edilir ama bu şekilde oldukça masraflı olabilir ve üretimi çok fazla kaynak gerektirebilir. Düşük teknolojili bir seçenek olan termal enerji depolama (TED) enerjiyi ısı olarak sıvı veya katılarda; örnek olarak su, petrol veya kayalarda depo eder. Depo edilen bu ısı serbest bırakıldığında bir üreteci çalıştırarak elektrik üretmek için kullanılabilir. Granit ve sabuntaşı gibi kayalar özellikle yüksek sıcaklıklarda şekil alır ve dünya genelinde bulunabilir. Bu onları elverişli TED malzemeleri yaparken dünya üzerinde nerede oluştuğuna göre özelliklerinin değişmesinden dolayı bazı örnekler diğerlerine göre daha nitelikli olabilir.
Tanzanya’da bulunan ve birbirleriyle birleşen Craton ve Usagaran jeolojik kuşaklarında granit ve sabuntaşı bulunuyor. Ardhi Üniversitesi ile Nelson Mandela Afrika Bilim ve Teknoloji Kuruluşunun ortaklaşa yaptığı çalışmada bulunan araştırmacılar Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jande ve Thomas Kivevele bu kuşaklarda bulunan sabuntaşı ve granitin özelliklerini incelemek istediler. Grup kuşaklardan çeşitli kaya örnekleri topladı ve onları inceledi. Granit örnekleri onların dayanıklılığını arttıran bir madde olan silikon oksidi büyük miktarlarda içeriyor. Ancak Craton’dan alınan granit içinde muskovit gibi su kaybına neden olan ve kayayı yüksek sıcaklıklarda dayanıksız yapan başka maddeler de içeriyor. Sabuntaşında ise yüksek yoğunluğa sahip olmasına sebep olan ve ısıl kapasite veren magnezit bulunuyor.
988,2 °C üstünde ısıtıldığında iki sabuntaşı ve Usagagran’dan alınan granitte görünürde bir çatlama olmamıştır ama Craton’dan alınan sabuntaşı parçalanmıştır. Sabuntaşı granite göre depolanmış ısıyı daha fazla serbest bırakıyor.
Sonuç olarak Craton’dan çıkarılan sabuntaşının etkili bir şekilde ısıyı soğurup, depolayıp ve iletirken kimyasal kararlılığını ve mekanik gücünü koruyarak TED için en uygun seçenek oluyor. Araştırmacılar daha fazla deney yapılması gerektiğini ve bu kaya örneklerinin sürdürülebilir enerji depo malzemesi için umut vadeden bir seçenek olduğunu söylüyor.
