Güneş enerjisinin yeni adresi denizin altı oldu: Artık suyun altında da çalışıyor
Çinli araştırmacılar, Güney Çin Denizi'nde güneş panellerini deniz yüzeyinin 10 metre altında çalıştırmayı başardı. Weizhou Adaları açıklarında yapılan gerçek deniz testlerinde sistem, suyun altında kalan güneş ışığını kullanarak elektrik üretti ve lityum iyon pilleri şarj etti.
Çalışma, deniz altında uzun süre görev yapan sensörler, kameralar ve iletişim sistemlerinin enerji ihtiyacına yeni bir çözüm sunabilir. Bu cihazların çoğu bataryayla çalıştığı için belirli aralıklarla yüzeye çıkarılması veya başka bir kaynaktan enerji alması gerekiyor. Araştırmacıların geliştirdiği sistem ise denizin altında doğrudan elektrik üretmeyi amaçlıyor.
10 METRE DERİNLİKTE PİLLERİ ŞARJ ETTİ
Normal güneş panellerini suyun altına indirmek yeterli değil. Deniz suyu, güneş ışığındaki kırmızı ve kızılötesi dalga boylarını hızla soğururken daha derinlere ağırlıklı olarak mavi ve yeşil ışık ulaşabiliyor. Bu nedenle araştırmacılar, su altında kalan ışık spektrumuna uygun geniş bant aralıklı perovskit güneş hücreleri geliştirdi.
Laboratuvar çalışmalarının ardından 115 santimetrekarelik modüller su altı robotlarına yerleştirildi. Güney Çin Denizi'nde 2, 6 ve 10 metre derinliklerde yapılan denemelerde sistem her üç seviyede de elektrik üretti. 10 metre derinlikte iki saatlik çalışma sonucunda 324 miliwatt-saat enerji elde edildi ve lityum iyon pil şarj edildi.
Derinlik arttıkça üretilen enerji de azaldı. Modüller iki metrede 1.416 miliwatt-saat, altı metrede 752 miliwatt-saat, 10 metrede ise 324 miliwatt-saat elektrik üretti. Buna rağmen 10 metrede elde edilen enerji, deneyde kullanılan pili şarj etmeye ve daha sonra LED'leri çalıştırmaya yetti.
5,5 YIL ÇALIŞABİLECEĞİ HESAPLANDI
Araştırmacılar sistemin dayanıklılığını da test etti. Laboratuvarda 10 metre derinlikteki ışık koşullarını taklit eden deneylerde hücreler 1.160 saat boyunca belirgin bir performans kaybı göstermedi. Hızlandırılmış yaşlandırma testlerine göre sistemin bu koşullarda yaklaşık 5,5 yıl kullanılabileceği hesaplandı.
Teknolojinin özellikle açık denizlerde kullanılan su altı sensörleri, kameralar, haberleşme sistemleri ve otonom robotlar için kullanılması hedefleniyor. Böylece cihazların yalnızca bataryalarında depolanan enerjiye bağımlı kalmadan, görev yaptıkları yerde enerji üretmelerinin önü açılabilir.
Araştırmacılar bundan sonraki aşamada güneş hücrelerini 10 metreden daha derinde denemeyi planlıyor. Amaç, deniz altında güneş ışığından elektrik üretilebilecek en yüksek derinliği belirlemek ve teknolojiyi uzun süreli deniz görevlerine uygun hale getirmek.