Araştırma: Titan’da 300 milyon insan yaşayabilir

Satürn’ün en büyük uydusu Titan, metan denizleri ve nükleer potansiyeli ile dev bir enerji kaynağı.

Bilim insanları, Satürn’ün en büyük uydusu Titan’da 300 milyon insanı barındıran bir koloniyi ayakta tutabilecek enerji kaynakları olduğunu bildirdi.

ABD’deki iki enstitü ile bir üniversiteden araştırmacıların, bilimsel makalelerin yer aldığı ArXiv.org’da yayınlanan ortak çalışmasına göre, radyasyondan koruyan kalın atmosferi, kayalık yüzeyi ve zengin enerji kaynaklarıyla Titan dev bir koloniye ev sahipliği yapabilir.

Uzmanlar, Titan’a inşa edilebilecek yapılara güç sağlayacak kaynakları nükleer, kimyasal, hidro, rüzgar ve güneş enerjisi olarak sıralıyor. Güneş Sistemi içindeki uyduların hemen hepsinde bulunabilen plütonyum-238 izotopu, Titan’da da en az 50 yıllık bir nükleer enerji gücü açığa çıkarmada kullanılabilir. Ayrıca uyduda bol miktarda bulunan metan denizleri ve gölleri de her alanda enerjiye dönüştürülerek olağanüstü derecede faydalı olabilir.

kraken_mare
Titan’daki Kraken Mare metan denizi (NASA)

Titan’daki akışkan sıvı bolluğu, hidro elektrik santrallerine imkan veriyor. Oldukça sakin görünen metan denizlerindeki dalgalar sadece 1 santimetre yüksekliğinde olsalar bile, dik bir yokuş / eğim oluşturabilen sistemler ile akıntının şiddeti artırılabilir ve önemli derecede elektrik elde edilebilir.

Rüzgar enerjisini kullanabilmek için Titan’da atmosferin yukarı kısımlarına çıkmak gerekiyor. Yaklaşık 40 kilometre yüksekliğe yerleştirilebilen ve yere bağlı olan balon – zeplin santraller ile saniyede 20 metre hızla esen rüzgarlardan yüzlerce megawatt enerji sağlanabilir.

Güneş’e Dünya’dan 10 kat daha uzak bir mesafede yer alan Titan, buna rağmen yıldızdan dikkat çekici derecede enerji elde edebilir. Araştırmaya göre, 300 milyon insana elektrik sağlayabilmek için Titan’ın yüzeyinin yüzde 10’unu güneş panelleriyle kaplamak yeterli.

titan
Titan’ın yüzeyinden Satürn’ün görünüşü illüstrasyonu

Maryland eyaletindeki Johns Hopkins Üniversitesi’nden araştırmaya katılan gezegen bilimci Ralph Lorenz, “Uzun vadede Güneş Sistemi çapında büyük bir kolonileşme gerçekleştirmek istiyorsak, Titan’da bulunan metan bolluğu uzay araçlarımıza ve roketlerimize büyük bir yakıt imkanı sağlayacak. Burası bir istasyon, ikmal merkezi olacak” diyor.

California Teknoloji Enstitüsü’nden Yuk Yung, ABD nüfusu kadar insana Titan’da sadece rüzgar ve güneş enerji ile bile güç kaynağı oluşturulabileceğini kaydediyor. Merkezi Arizona’da bulunan Gezegen Bilimi Enstitüsü araştırmacısı Amanda Hendrix, Satürn’ün bu uydusundaki enerji kaynaklarının kendisini büyülediğini ifade ediyor.

Aşağıdaki video klipte 2005 yılında Avrupa Uzay Ajansı’nın Huygens keşif aracının Titan’a inişi sırasında kaydettiği görüntüleri izleyebilirsiniz:

Titan’da bir koloniye güç sağlamak için birçok yol olduğunu belirten Amanda Hendrix, şunları söylüyor: “Yüzey barajlar ve santraller inşa etmek için ve madencilik yapmak için oldukça uygun. Bir enerji kaynağı olarak uydunun en büyük metan denizi Kraken Mare’deki gelgitler de çok güçlü.”

Dünya’nın uydusu Ay’dan yüzde 50 oranında daha büyük olan Titan, aslında eksi 180 dereceye inen yüzey sıcaklığı ile oldukça soğuk bir yer. Buna rağmen bir gün insanoğlunun bu uzak gök cismine gideceğine, soğuktan koruyan yapılar inşa edileceğine ve uyduyu kolonileştireceğine inanan bilim insanlarının sayısı hiç de az değil.


(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden ve yazarın adı belirtilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)

Güneş enerjisi sıvılaştırılıp depolandı!

İsveç’teki bilim insanları güneş enerjisinin depolanmasını sağlayan kimyasal sıvı geliştirdi.

Güneş enerjisini kullanmayı en zor kılan unsur, depolanamaması ve her zaman talep edildiğinde ihtiyacı karşılayacak durumda olmaması. Hal böyle olunca da yağmurlu bir günde güneş enerjisi kullanmak hayal oluyor. İsveç’teki bir profesör, bu soruna bir çözüm bulmuşa benziyor.

Gothenburg’daki Chalmers Teknoloji Üniversitesi araştırmacılarının bilim dergisi Energy & Environmental Science’ta yayınlanan çalışmasına göre, güneş enerjisi, istenilen süre kadar depolayan kimyasal sıvı molekülleriyle korunabilir ve tüm dünyada kullanılabilecek bir enerji üretim sistemine dönüştürülebilir.

Kasper Moth - Poulsen
Profesör Kasper Moth – Poulsen

6 yıldır süren araştırmanın başındaki isim olan profesör Kasper Moth – Poulsen, ‘moleküler termik güneş sistemi’ adı verilen karmaşık yöntemle ilgili şunları söylüyor: “Yaptığım bu moleküller güneş ışığını emiyor. Bu moleküller daha sonra başka moleküllere dönüşüyor ve bu ‘izomel’ adını verdiğimiz molekül zamana dayanıklı. Böyle olunca molekülü depolayabiliyoruz. Enerjiye ihtiyacımız olduğunda da bu molekülü tetikleyerek ısı enerjisi olarak kullanabiliyoruz. Daha sonra da depodaki molekül eski haline dönebiliyor.”

Araştırmaya göre sistem, etkili bir şekilde güneş ışığını emmeli ve güneş ışığının büyük bölümünü yakalayabiliyor olmalı. Yine etkin biçimde bu ışığı depolayacak moleküle dönüştürmesi gerekiyor ve bunu yaparken çok yüksek bir enerji yoğunluğuna sahip olmalı. Son olarak da sağlam, ucuz ve uzun süreler boyunca kullanılabilir olmak zorunda.

Projenin başlangıcında kimyasal sıvının ana bileşeni olarak pahalı rutenyum elementi kullanılıyordu. Ekip, zamanla daha ucuz karbon temelli elementlerle de kimyasal sıvıyı oluşturmayı başardı. Profesör Poulsen ve ekibi, 6 yıl içinde güneş enerjisinin yüzde 1,1’ini depolayarak kimyasal enerjiye dönüştüren moleküller oluşturdu. Poulsen, üretilen enerji moleküllerinin yüzde 10’unun depolanabildiğinde sistemi görücüye çıkaracağını kaydediyor.


(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden ve yazarın adı belirtilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)

Yeni bir enerji kaynağı keşfedildi

Güneş enerjisi ve hidrojen yakıtı birleştirilerek ‘hydricity’ adlı bir güç kaynağı oluşturuldu.

ABD ve İsviçre’deki bilim insanları, güneş enerjisi ile hidrojeni birleştiren yeni bir enerji kaynağını test ediyor. ‘Hydricity’ adı verilen kaynağın eşi görülmemiş verimlilik seviyelerine ulaştığı belirtiliyor.

Science Alert’in haberine göre, ABD’deki Purdue Üniversitesi ile İsviçre’den Lausanne Federal Politeknik Üniversitesi’nden oluşan ekip, güneş ısı gücü tesisleri ile hidrojen yakıtı üretim tesislerini birleştirerek iki güç türündeki verimliliği artırmayı başardı. Birleşik yapı, hem doğrudan elektrik oluşturmak için buhar, hem de daha sonra kullanmak amacıyla hidrojen üretiyor. Çalışmaya Purdue Üniversitesi’nden kimya mühendisliği uzmanı Türk bilim adamı Emre Gençer de katıldı.

Araştırmaya göre, yüksek basınçlı türbinlerin düşük basınçlı türbinlerle peşpeşe kullanılma şekli sayesinde yüzde 50 verim ile hidrojen ve benzeri görülmemiş şekilde yüzde 46 verimlilik ile elektrik üretilebiliyor. 24 saatlik bir döngü süresince hydricity’nin güneşten elektrik elde etmede yüzde 35’lik bir verime ulaşabildiği kaydediliyor.

Hidrojen sadece ulaşımda, kimyasal üretimde ve diğer endüstrilerde kullanım alanı bulmuyor, aynı zamanda depolanabiliyor ve tekrarlı kullanımda aşınmıyor. Güneş battığı zaman depolanan hidrojen kullanılabilir. Bu da türbinlerin durması veya yeniden başlaması gerekmediği anlamına geliyor.

Purdue Üniversitesi’nden araştırmaya katılan Rakesh Agrawal, “Hydricity, gıda, kimyasallar, ulaşım, ısınma ve elektriğin de aralarında bulunduğu tüm insan ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla sürdürebilir bir ekonomiyi sağlamak için heyecan verici bir fırsat. Geleneksel olarak, elektrik üretimi ve hidrojen üretimi birbirinden ayrı olarak çalışılmıştı ve bizim yaptığımız şey, sinerjik olarak bu işlemleri birleştirirken aynı zamanda da onları geliştirmek. Şimdiye kadar işlemin sadece taklit örnekleri üretildi. Sıradaki adım, gerçek dünyada deneyler yapmak” açıklamasını yaptı.

Dünya ülkeleri yenilenebilir enerjiye daha fazla bağımlı olduğu için araştırmanın önemi bir kez daha artıyor. Güneş enerjisi çözümleri sağlıklı ve çevre dostu olsalar da, her zaman istenildiği kadar verimli olmuyor. Güneş ışığının gücünü hidrojen yakıtıyla birleştiren hydricity, gelecekte birçok alanda yeni ve verimli bir enerji kaynağı olarak kullanılabilir.

Japonlardan çığır açan ‘kablosuz enerji’ projesi

Japon Hava-Uzay Araştırma Ajansı, yörüngede kurulacak dev güneş panelleri ile dünyaya enerji aktarımı üzerinde çalışıyor.

Sırp kökenli Amerikalı elektro-fizikçi Nikola Tesla’nın ‘elektriğin kablosuz taşınabilmesi’ buluşunun üzerinden 120 yılı aşkın süre geçti. Günümüzde Japon bilim insanları, 1,8 kilovat enerjiyi kablo kullanmadan mikrodalga aktarımıyla 55 metre uzağa taşımayı başardıklarını duyurdu. Bu yöntem ile gelecekte uzayda kurulacak güneş panellerinden sağlanan temiz enerjinin dünyaya aktarılması hedefleniyor.

Japon Hava-Uzay Araştırma Ajansı (JAXA) bünyesinde yapılan son araştırma, kablosuz enerji aktarımı konusunda bir kilometre taşı olarak nitelendiriliyor. JAXA uzmanlarının 55 metrelik mesafede taşıdığı enerji, şimdilik sadece bir su ısıtıcısını çalıştırmaya yetse de gelecekte çok daha büyük uzaklıklarda başarılı sonuçlar vereceği belirtiliyor.

UZAYDA GÜNEŞ ENERJİSİ TOPLANIP DÜNYAYA AKTARILACAK

Uzayda toplanabilecek büyük miktarda enerjinin dünyada kullanılması adına önemli bir adım attıklarını belirten JAXA sözcüsü, “İlk kez 2 kilovata yakın yüksek bir elektrik enerji çıkışı, hassas bir yöneltme cihazının kullanımıyla ve mikrodalga aktarımıyla küçük bir hedefe gönderildi” açıklamasını yaptı.

JAXA sözcüsü, yıllardır uzay – güneş güç sistemleri üzerinde çalıştıklarını belirtti. Dünyadan yaklaşık 36 bin kilometre uzağa kurulacak olan panel ve antenlerde toplanan güneş ışığı enerjisinin, mikrodalga aktarıcı uydular ile yeryüzüne gönderilebileceği ifade ediliyor.

2040’LARDA HAYATA GEÇECEK

Uzayda güneş enerjisi panelleri kurmanın, dünyada kurmaya oranla birçok avantajları var. En önemlisi, hava durumu ve günün aydınlık olan saatleri gibi faktörleri düşünmeye gerek kalmadan 24 saat boyunca enerji toplanabiliyor. İlk olarak 1960’larda ABD’de ortaya atılan bu fikrin hayata geçirilmesi için 2009’dan bu yana Japonya’da çalışılıyor. Proje ve planlama, Japon Ulaştırma Bakanlığı tarafından da finanse ediliyor. Henüz emekleme aşamasındaki projenin, alternatif enerji kaynağı olarak 2040’larda hayata geçirilmesi planlanıyor.

İLK TESLA BAŞARMIŞTI

1856 – 1943 yılları arasında yaşayan mucit ve fizikçi Nikola Tesla’nın da hayatı boyunca yapmak istediği şey, elektriği aynı hertz dalgalarında (bildiğimiz radyo dalgaları) olduğu gibi atmosferde iletebilmekti. Böylelikle tüm insanlık için bir merkezden üretilen, bedava elektrik sağlanmış olacaktı. Sürekli bu hedef üzerine çalıştı. Yüzlerce patent sahibi, çağının ötesinde bir dahi olan Tesla, güçlü bir verici kurup çalıştırarak 42 kilometre uzaklığa kablosuz enerji iletimi sağlamış, 10 kw’lık 200 tane akkor ampulü yakmayı başarmıştı.