Kuantum parçacıklarıyla güneşten daha fazla elektrik

MUHAMMET MUTAF - Artan enerji ihtiyacı ve bunun sürüdürülebilir temiz kaynaklardan karşılanması zorunluluğundan yola çıkan Türk bilim insanları, yürüttükleri projeyle üzeri kuantum parçacıklarıyla kaplı panellerle çok küçük alanlarda yüksek elektrik enerjisi üretmeyi hedefliyor.

Atatürk Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ümit Demir başkanlığındaki yaklaşık 10 kişilik ekip tarafından geliştirilen ve TÜBİTAK'ın "Öncelikli Alanlar AR-Ge Projeleri Destekleme Programı"na kabul edilen ve yaklaşık 1 milyon lira destek sağladığı "Kuantum Parçacık Duyarlı Güneş Hücreleri İçin Yeni Nesil Nanokompozit Elektrotlar" projesiyle güneş enerjisinden çok daha yüksek miktarda elektrik enerjisi üretilmesi için çalışma yürütülüyor.

Prof. Dr. Demir, AA muhabirine yaptığı açıklamada, üzerinde 2 aydır çalıştıkları ve 30 ayda tamamlanacak projede temel hedeflerinin, yeni nesil elektrotlar oluşturarak, güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etmede verimin teorik değerlere uygulamada çıkarılmasını sağlamak olduğunu ifade etti.

Bunu, güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretiminde kullanılan klasik paneller yerine, yarı iletken malzeme olarak üzeri boyutları atomik düzeydeki kuantum parçacıklarıyla kaplı metal oksit paneller üreterek sağlamayı planladıklarını anlatan Demir, "Yaptığımız iş, yeni nesil elektrotlar oluşturmak. Bu elektrotlarda nano plakalı metal oksitler var. Bu metal oksitlerin üstlerini kuantum parçacıklarıyla donatıyoruz. Gelen güneş enerjisinin dönüşüm verimini teorik değerlere çıkarabilecek, gelecekte belki de enerjiyi bedavaya getirecek bir sistem şeklinde düşünüyoruz." diye konuştu.

- 100 hektardaki verim 1 metrekareden elde edilebilir

Demir, araştırma grubu olarak, sentezledikleri üzeri nano boyuttaki kuantum parçacıklarıyla donatılmış yeni nesil elektrotlar ile bugün güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmede 100 hektarlık alanda kurulu panellerden elde edilen verimin 1 metrekarelik güneş paneliyle sağlamanın mümkün olabileceğini belirterek, şunları kaydetti:

"Bu tür malzemeler nano yapılı olduğu için çok küçük alanda çok büyük dönüşüm verimlerine sahip olacaktır. Bu malzemeler kuantum parçacık duyarlı güneş hücreleri ki bunlar üçüncü nesil güneş hücresi olarak kabul ediliyor. Örneğin klasik olarak bugün 1 milyon metrekareden elde edeceğimiz verimi 1 metrekareye kadar düşürebiliriz. Bu büyük bir avantaj sağlıyor. Bu amaçla çalışmalarımız devam ediyor. Bugün kullanılan elektrik enerjisi güneş panelleri silisyum tabanlı malzemelerden yapılıyor. Maksimum dönüşüm oranı yüzde 25 fakat bizim geliştireceğimiz nano yapılı malzemeler yüzde 40'ların üzerine çıkaracak. Ayrıca nano yapılı olduğu için çok küçük bir alanda, çok yüksek bir dönüşüm verimine sahip olacak. Yani bugün Erzurum'un elektrik ihtiyacını klasik panellerle karşılamak istesek, bütün Erzurum Ovası'nın panellerle donatılması lazım. Kaldı ki bu panellerden elde edilecek enerji de Erzurum'un ihtiyacını karşılayamaz. Eğer bu nano parçacık duyarlı güneş hücreleriyle, yeni nesil güneş hücreleriyle bu işi yapmaya kalkarsak, 3-4 metrekarelik bir panel bütün Erzurum'un elektrik enerjisini karşılayabilir."

Demir, proje kapsamında ikinci bir çalışma olarak aynı yeni nesil, üzeri kuantum parçacıklarıyla kaplanmış elektrotları kullanarak, suyu parçalayıp hidrojen ve oksijene ayırmayı, enerji olarak kullanımından sonra bunu yeniden suya dönüşmesini sağlamayı hedeflediklerini sözlerine ekledi.