Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi’nden (NTU Singapur) bilim insanları, rüzgârdan gelen enerjiyi kullanabilen ve elektrik olarak depolayabilen düşük maliyetli bir cihaz geliştirdi.
Rüzgâr biçerdöveri adı verilen cihaz, saniyede iki metre (m/s) hızındaki rüzgârlara maruz kaldığında, üç voltluk bir voltaj üretebilir ve ayrıca verileri bir cep telefonuna veya bilgisayara göndermek için ticari bir sensör cihazına güç sağlamak için yeterli olan 290 mikrowatt’a kadar elektrik gücü üretebilir. Cihaz kullanılmayan elektriği de rüzgâr olmadığında güç cihazlarına depolanabileceği bir bataryaya yönlendiriyor.
Mechanical Systems and Signal Processing dergisinde yayınlanan makalede, bilim insanları buluşlarının, ışık yayan diyot (LED) ışıklarına ve yapısal sağlık izleme sensörlerine güç vermede pilleri değiştirme potansiyeline sahip olduğunu söylüyorlar. Bunlar, köprüler ve gökdelenler gibi kentsel yapılarda, yapısal sağlıklarını izlemek ve mühendisleri istikrarsızlık veya fiziksel hasar gibi sorunlara karşı uyarmak için kullanılır.
Yalnızca 15 santimetreye 20 santimetre ölçülerinde olan cihaz, binaların yan taraflarına kolayca monte edilebilir ve gök gürültülü fırtınaların dışında, ortalama rüzgâr hızlarının 2,5 m/s’den az olduğu kentsel ortamlar için ideal olacaktır.
Projeyi yöneten NTU İnşaat ve Çevre Mühendisliği Okulu’ndan (CEE) bir yapı mühendisi olan Profesör Yang Yaowen şunları söyledi: “Geliştirdiğimiz rüzgâr biçerdöverimiz kendi kendine yeterli olduğundan daha küçük lityum iyon pillere potansiyel bir alternatif olarak hizmet ediyor. Sadece ara sıra bakım gerektirir ve uygun şekilde atılmadığı takdirde çevre sorunlarına neden olabilecek ağır metaller kullanmaz.”
Cihaz, verimli rüzgâr enerjisini düşük maliyetle ve düşük aşınma ve yıpranma ile kullanmak için geliştirildi. Gövdesi, rüzgârla etkileşime giren ve bakır, alüminyum folyo ve teflon olarak da bilinen dayanıklı bir polimer olan politetrafloroetilen gibi ucuz malzemelerden yapılan ana bağlantıya sahip, oldukça dayanıklı bir polimer olan fiber epoksiden yapıldı.
Yapısının dinamik tasarımı nedeniyle, biçerdöver rüzgâr akışına maruz kaldığında titreşmeye başlar ve plakasının durdurucuya yaklaşıp uzaklaşmasına neden olur. Bu, film üzerinde yüklerin oluşmasına neden olur ve alüminyum folyodan bakır filme akarken bir elektrik akımı oluşur.
Laboratuvar testlerinde cihaz, 4 m/s rüzgâr hızında sürekli olarak 40 LED’e güç sağlayabilir. Ayrıca bir sensör cihazını tetikleyebilir ve oda sıcaklığı bilgisini kablosuz olarak bir cep telefonuna göndermeye yetecek kadar güç sağlayabilir.
Prof. Yang, “Rüzgâr enerjisi yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Kirletmez, tükenmez ve küresel ısınmaya neden olan sera gazlarının kaynağı olan fosil yakıtların kullanımını azaltır. Buluşumuz, pilleri ve LED’leri şarj etmek için bu sürdürülebilir enerji kaynağı, daha küçük boyutlu ve daha az güç gerektiren yeni nesil elektroniklere güç sağlamak için bir enerji üreticisi olarak potansiyelini gösteriyor.” açıklamasını yaptı.