Barselona Malzeme Bilimi Enstitüsü’ndeki (ICMAB-CSIC) araştırmacılar, hem sürdürülebilir hem de geri dönüştürülebilir özellikte yeni bir termoelektrik malzeme geliştirdiler. Yapımında kolay erişilebilir bakterilerden yararlanılan bu malzeme, ısıyı elektriğe dönüştürerek enerjinin geri kazanımını sağlıyor.

“Termoelektrik sıcaklık farkından dolayı ısının elektriğe veya tam tersi elektriğin ısıya dönüşmesine olanak sağlayan iki yönlü süreçtir”

Öyle ki bilim insanları ideal termoelektrik çözümler ve materyaller bulmak için yıllardır çalışıyorlardı.

Bakteri Bazlı Malzeme

Enerji için bir malzeme yapmak yerine onu geliştiriyoruz. Şeker ve karbon nanotüpleri içeren sulu bir kültür ortamında dağılan bakteriler, karbon nanotüplerin gömülü olduğu cihazı meydana getiren nano-selüloz liflerini üretir.

Mariano Campoy-Quiles, Araştırmacı, ICMAB

Yeni geliştirilen ve karbon nanotüp adı verilen bazı iletken nano-malzemelere sahip olan bu cihaz, laboratuvar ortamında bakteriler kullanılarak elde edilen selülozdan meydana gelmektedir.

Selüloz lifler sayesinde mekanik olarak dayanıklı, esnek ve deforme olabilen ayrıca, karbon nanotüpler sayesinde de yüksek elektrik iletkenliğine sahip bir malzeme elde ettik.

Anna Laromaine, Araştırmacı, ICMAB

Malzemenin Özellikleri ve Döngüsel Ekonomi

Burada en önemli nokta üretilen bu malzemeden çevrenin herhangi bir zarar görmemesi. Araştırmacılardan biri olan Anna Roig, cihazın, sürdürülebilir ve geri dönüştürülebilir malzemelerden yapılmış ve katma değeri yüksek olduğunu iddia ederek, amaçlarının çevre için toksik olmayan, az miktarda kullanılan, geri dönüştürülebilen ve yeniden kullanılabilen, sürdürülebilir malzemeler kullanarak dairesel ekonomi kavramına yaklaşmak olduğunu söyledi.

Dairesel ekonomi kavramı: Kullanılan kaynakların israfının ve enerji kaybının en aza indirildiği kendini sürekli yenileyen sisteme verilen addır.”

Diğer termoelektrik malzemelere kıyasla sentetik polimerden oluşan bu malzeme 250°C‘nin üzerine çıkabilen daha yüksek bir termal kararlılığa sahip. Ayrıca, malzemede herhangi bir toksik madde kullanılmazken, kullanılan selüloz kolayca geri dönüştürülebilir ve sistemin en pahalı parçalarından olan karbon nanotüpleri geri kazanılıp tekrar kullanılabilir. Dahası, malzemenin kalınlığının, renginin ve şeffaflığının kontrol edilebilmesi, kağıdın birçok alanda kullanılabileceği anlamına geliyor.

Örneğin, Campoy-Quiles’e göre bu malzemeler yakın gelecekte tıp veya spor uygulamalarında giyilebilir cihazlar olarak kullanılabilecek. Ayrıca, cihazın verimliliği daha da optimize edilebilirse, akıllı ısı yalıtıcılarından, hibrit fotovoltaik-termoelektrik enerji üretim sistemlerine de öncülük edebilecek. Ek olarak, Campoy-Quiles’e göre bakteriyel selüloz ev ortamında üretilebileceğinden, uzak bir ihtimal olsa da, bu malzeme sayesinde kullanıcıların kendi elektrik jeneratörlerini üretebilecekleri yeni bir enerji paradigmasına doğru ilk adımla karşı karşıyayız.

Referanslar

Interesting Engineer’ingde yayınlanan “This New Bacteria-Based Thermoelectric Paper is Both Sustainable and Recyclable” makalesinin birebir çevirisidir.

Makale görseli Eenewspower sitesinden alınmıştır.