Yağmur sularından elektrik üretmenin birçok yolu vardır. İster türbinleri çalıştırarak yapabilir, isterseniz de yüksek yerlerde depolayarak elektrik üretebilirsiniz. Günümüzdeki modern teknoloji, bu çalışmaların yapılması için uygun hale gelmiştir. İşte Yağmur Suyundan Elektrik Üretme Yolları…
Yağmur Suyundan Elektrik
Bardaktan boşanırcasına yağan yağmuru görüp, bu küçük su damlalarının nasıl olur da bu kadar etki yarattığını düşünmüşsünüzdür. Bu ilginizi çeken bir durum olduysa, bilim ve fiziğe ilginiz olduğunu söyleyebiliriz.
Dünyadaki araştırmacılar, şu anda yağmuru bir enerji kaynağı olarak kullanmanın yollarını bulmaya çalışıyor ve bu alanda çok fazla ilerleme kaydetmeye başladılar.
Yağmur Damlaları Ne Kadar Enerjiye Sahiptir?
Bir buluttaki su, yüksekliğinden dolayı potansiyel enerjiye sahiptir. Bir cismin potansiyel enerjisi, yüksekliği, ağırlığı ve yer çekimi sabiti (9.8 m/s 2) ile çarpılarak bulunur. Bunu daha basit bir şekilde açıklayalım.
Şehrinizin yıllık 100 cm yağış aldığını ve evinizin yaklaşık 200 metrekare olduğunu varsayalım.
Bu miktar 20 metreküp veya 20 kg olarak hesaplanabilir. Yağmur damlalarının 2000 metre yükseklikten düştüğünü göz önüne alırsak, bu değer yaklaşık 400 MJ veya 111 kWh enerjite eşittir.
Sayı küçük görünüyor ama, bu alan 1000 metre kadar büyütüldüğünde, bu ortaya çıkan enerji 1000 evin ihtiyacını karşılayacak kadar olacaktır.
Yağmur Suyu Enerjisinin Kaynağı Nedir?
Gezegenimizdeki diğer güç kaynakları gibi, yağmur suyu enerjisinin kaynağı da Güneştir. Güneş , tüm yaşam biçimlerini ve kaynaklarını besleyen en büyük enerji kaynağıdır. Dünya yüzeyine ışınlanan tüm Güneş ışığı enerjisi elektriğe dönüştürülebilirse, üretilen güç dünyadaki tüm enerji santralleri tarafından üretilen gücün 300 katı olacaktır.
Gezegenimizi vuran güneş ışığının büyük bir kısmı, okyanuslardan, denizlerden ve nehirlerden buharlaşarak kaybolur. O yüzden tamamını kullanabilmemiz oldukça zordur.
Yağış Deposundan Nasıl Enerji Elde Edilir?
Hidroelektrik santralleri, tüm dünya genelinde yaygın olarak kullanılmakta ve elektrik ihtiyacının büyük çoğunluğunu karşılamamaktadır. Hidroelektrik, etrafımızdaki en temiz enerji şeklidir ve üretilmesi oldukça basittir. Uygun bir yükseklikten bir türbine düşen su onu harekete geçirir. Türbin, mekanik enerjiyi elektriğe dönüştüren bir dinamoya bağlanır.
Bilim insanları, hidroelektrik santrallerinde kullanılana benzer bir yöntem kullanarak, zeminde toplanan yağmur sularının üzerine yerleştirilen bir rezervuar yardımıyla, suyu türbine göndererek enerji üretebileceklerini keşfettiler. Bu yöntemi süreklilik arz etmese de yağmurlu mevsimlerde çok fazla etkili olacaktır.
Yağmur Suyunun Kinetik Enerjisinden Yararlanma
Bir hıza sahip herhangi bir nesne, kinetik enerjiye sahiptir. Bu durum yağmur damlaları içinde geçerlidir. Ortalama yağmur damlasının taşıdığı enerji, damlacık yere indiğinde Dünya yüzeyine aktarılan bir milijoue seviyesindedir. Bu fazla değil, Vücudumuz her saniye 60 bin kat daha fazla ısı yayabilir! Ancak bir yağmur fırtınası ya da fırtına sırasında, bu küçük sıçramalar, kayda değer miktarda enerji harcar. Ve bilim insanları onu kullanmaya bir adım daha yaklaştılar.
Ağustos ayının başında yayımlanan araştırmada, İngiltere’deki araştırmacılar, laboratuvar kaynaklı yağmur damlalarından enerji toplayabilen bir elektronik cihaz geliştirdiler. Damlaların kinetik enerjisini elektriğe dönüştürmek içim PVDF ( poliviniliden florür) denilen ince bir film kullandılar. “Piezoelektrik” olarak adlandırılan bir polimer, malzemenin içinde kendiliğinden bir elektik akımı üretebildi.
Piezoelektrik Yağmur Sularını Nasıl Elektriğe Dönüştürüyor?
Piezoelektrik maddelerin üzerine düşen su damlacıklarının neden olduğu titreşimler ile basınç üretecektir. Bu basınç, kurşun zirkonat titanat gibi piezoelektrik malzemenin yüzeyinin üzerinde elastik olmayan bir nesne ile aktararak, mekanik enerjiyi yağmur damlalarından elektrik enerjisine dönüştürecektir.
Üretilen güç açısından, yağmur damlaları muhtemelen hiçbir zaman bir hidroelektrik santrali veya güneş pilleri ile rekabet edemeyecektir. Ancak, büyük bir avantajı yağmurun doğa gereği süreklilik arz etmesidir. Gelişen teknolojiler sayesinde bahar yağmurları artık sadece yağmur olmaktan çıkacağa benziyor.