Dünya genelinde enerji kullanımının önemli bir kısmının dönüşüm süreçleri sırasında atık ısı olarak kaybolduğu bilinmektedir. Sanayi, ulaşım ve günlük yaşamda meydana gelen bu ısı kayıplarının değerlendirilmesi, yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji alanında artan bir önem taşımaktadır. Bu bağlamda, Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde gerçekleştirilen çalışmada, sıcaklık farkına dayalı termoelektrik prensipler kullanılarak elektrik enerjisi üretimi üzerine odaklanılmaktadır. Araştırma, uçakların egzoz sistemleri, araçların egzoz manifoldları, balatalar ve motor blokları gibi yüksek sıcaklığa maruz kalan bölgelerin yanı sıra, insan vücudu ile çevre arasındaki sıcaklık farkının da enerji üretiminde değerlendirilebileceğini göstermektedir. Geliştirilen sistem sayesinde, bugüne kadar çoğunlukla boşa giden ısının elektrik enerjisine dönüştürülmesi hedeflenmektedir.
Çalışma kapsamında, insan vücudunun ortalama 36,5 derecelik sıcaklığı ile çevre sıcaklığı arasındaki farkın elektrik üretiminde kullanılabileceği belirtilmektedir. Bu yöntem, işitme cihazları, akıllı saatler ve sensör tabanlı giyilebilir teknolojiler gibi düşük güç tüketimli elektronik sistemlerde pil kullanımını azaltmayı veya şarj sürelerini uzatmayı amaçlayan bir enerji kaynağı olarak değerlendirilmektedir. Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Uçak Mühendisliği Araştırma Görevlisi İlhan Danacı, konuyla ilgili yaptığı açıklamada, literatürde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden farklı bir yaklaşım geliştirdiklerini vurgulayarak, “Bilim kurgu filmlerinde insanların bir enerji kaynağı olarak kullanıldığı fikirler yer alıyor. Biz de bu fikirden esinlenerek, insan vücudu ile çevre arasındaki sıcaklık farkını değerlendirip yenilenebilir bir enerji elde etmeye yönelik bilimsel bir çalışma yürütüyoruz” ifadelerini kullandı.
“Atık ısıyı faydalı bir enerjiye dönüştürmeye çalışıyoruz”
Atık ısıdan enerji elde edilmesinin günümüzde önemli bir araştırma alanı olduğunu belirten Danacı, “Burada, atık olarak ortaya çıkan bir ısıyı, sıcaklık farkı sayesinde elektrik enerjisine dönüştürmeye çalışıyoruz. Küresel ölçekte enerji dönüşüm süreçlerine bakıldığında, enerjinin yaklaşık üçte ikisinin farklı aşamalarda kaybolduğu görülmektedir. Bu nedenle, atık ısının değerlendirilmesi hayati bir önem taşımaktadır. Uçak ve araç sistemlerinde yüksek sıcaklığa maruz kalan bölgelerin yanı sıra, insan vücudu ile çevre arasındaki sıcaklık farkı da bu kapsamda değerlendirilebilmektedir. Örneğin, işitme cihazları ve akıllı saatler, insan vücuduyla sürekli temas halinde olan sistemlerdir. Bu temas sayesinde oluşan sıcaklık farkı, elektrik üretimine olanak tanımaktadır. Bu durum, cihazların pil ömrünü uzatabilir veya şarj sıklığını azaltabilir” şeklinde konuştu.
“Giyilebilir teknolojiler için destekleyici bir enerji kaynağı”
Çalışmanın uzun vadeli hedeflerine değinen Danacı, “İnsan vücudu kaynaklı sıcaklık farkından elde edilen enerji, doğrudan yüksek güçlü cihazları çalıştırmak için değil; giyilebilir teknolojiler ve düşük güç tüketimli elektronikler için destekleyici bir enerji kaynağı olarak değerlendirilmektedir. Bu alanda dünya genelinde çalışmalar bulunmaktadır. Ancak biz, iletken ve yalıtkan polimerleri bir araya getirerek farklı bir malzeme yaklaşımı geliştirdik. Bu çalışmayı TÜBİTAK’a sunduk ve projemiz başarıyla tamamlandı. Bilim kurgu filmlerindeki fikirlerden esinlenerek, gerçekçi ve uygulanabilir bir mühendislik çözümü ortaya koymayı amaçladık” dedi.
