Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Bu ‘İki Yüzlü’ Membran Elektrik Üretebiliyor Tek İhtiyacı Olan Şey Tuzlu Su

---

Kalabalık bir tren vagonuna tıkıldığınızı ve bir sonraki platformun daha az kalabalık olduğunu gördüğünüzü hayal edin.

Muhtemelen olabildiğince çabuk bir şekilde oraya gitmek istersiniz. Ozmos olarak da bilinen bu denge hareketinde bulunan partiküller, sürekli yüksek yoğunluklu bir bölgeden daha düşük yoğunluklu bir bölgeye hareket ederler. Bilim insanları partiküllerin bu eğilimini kullanarak sadece tuzlu sudan elektrik elde edebilen, güç üretici bir membran oluşturdular.

Science verdiği habere göre;

Pozitif ve negatif yüklü parçacık demetlerinden oluşan iyonik tuzlar suda çözündüğünde, bu demetler parçalanır ve pozitif ve negatif yüklü parçacıklar ozmosa katılmak üzere serbest kalırlar. Tuzlu ve tatlı su arasına yüklü, ince membranlar yerleştiren bilim insanları, bu partiküller için bir tür ‘otoban’ oluşturarak elektrik üretebiliyorlardı. Ama bu membranların üretim maliyeti yüksekti ve zamanla sızdırıcılıkları artıyordu. Bu da partiküllerin ters yöne geçişlerini engelleme açısından olumsuz bir etki yaratıp üretilecek elektrik miktarında azalışa neden oluyordu.

Şimdi araştırmacılar, yeni bir kapı geliştirdiler – porların büyüklüğünden membranın kendi yüküne kadar iki tarafta da farklı özelliklere sahip, ‘iki yüzlü’ bir membran. Bu durum partiküllerin bir taraftan diğerine geçişini stabil hâle getirirken, ters yöne geçişlerini de engelliyor. İsmini Romalıların kapı ve geçit tanrısından alan “Janus” membranları aynı zamanda farklı büyüklükte por ve farklı yük kapasitesi olanakları ile üretilebildiğinden, farklı türdeki partiküllerle de uyum gösteriyor.

Araştırmacılar Janus membranlarını bir tarafta tuzlu su, bir tarafta nehir suyu olacak şekilde test ettiler ve bu buluşun tuzlu sudaki kimyasal enerjinin %35,7’sini kullanılabilir elektrik enerjisine çevirebildiğini gördüler. Science Advances’da bu oranın birçok rüzgar türbini kadar ve çoğu güneş panelinden daha yüksek etkili olduğunu söylüyorlar [1].

Araştırmacıların bir sonraki hedefi daha büyük membranlar üretip bunların gerçek hayattaki deniz ve nehir koşullarına uygun olup olmadığını test etmek. Eğer membran “vahşi hayat”ta da başarılı olursa, araştırmacılar bu yöntemin birkaç yıl içinde başka yenilenebilir enerji yöntemi kullanılması mümkün olmayan uzak toplumların elektrik üretimi için kullanılabileceğini söylüyorlar. Bu durum söz konusu hareketli partiküllerden enerji üretmek olduğunda, biraz iki yüzlü olmanın iyi bir şey olduğunu gösteriyor.

[1]: Zhu, Xuanbo; Hao, Junran; Bao, Bin; Zhou, Yahong; Zhang, Haibo; Pang, Jinhui; Jiang, Zhenhua; Jiang, Lei; Unique ion rectification in hypersaline environment: A high-performance and sustainable power generator system

Kaynak ve ileri okuma: http://www.sciencemag.org/news/2018/10/two-faced-membrane-can-create-electricity-nothing-salty-water

Çeviren ve Derleyen : Öykü Ada Doğan

---