|
|
     
|
| Eski arabalar, yeni arabalara yakıt oluyor |
|
YENİ BİR METAL ÇAĞI MI BAŞLAYACAK? Eski arabalar, yeni arabalara yakıt oluyor Otomotiv endüstrisinin sürekli sözünü ettiği elektrikli araba için para biriktirmeye başlamadan önce bir başka gerçek gündeme geldi. Geleceğin arabası metal ile işleyecek. Eski arabalarin metalleri un ufak edilecek ve yeni yakıt olarak motorlar tarafından yakılacak... * Bir depo dolusu metalle ortalama bir binek arabası benzinle işleyen türdeşinden üç kat fazla yol alabiliyor. * Daha da iyisi, metal yakıtla işleyen araçlar hava kirliliğine yol açmıyor. Bir başka deyişle, karbondioksit, toz, kurum ve nitrojen oksit gibi havayı kirleten maddeler oluşturmuyor. * Dahası, bu yakıt yeniden şarj edilebiliyor. Tüketilen nanoparçacıklara azıcık hidrojen eklendiğinde, bu madde tekrar tekrar yakılabiliyor. * Tüm bunlar, yeni bir demir çağının müjdecisi olabilir. Üstelik, bu çağ yalnızca arabalar değil, her tür motorlar için de geçerli olabilir. ABD Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı araştırmacılarından Dave Beach , motorlara yakıt yükleme yöntemini değiştirebilecek bir yöntem geliştirdi. Yöntemin özünde demir, alüminyum, ya da boron gibi metal yığınları yatıyor. Bu yığınlar enleri topu topu birkaç nanometrelik tanecikler içeren bir toza dönüştürüldüğünde son derece reaktif bir maddeye dönüşüyorlar. Bu madde ateşlendiğinde de bol miktarda enerji elde ediliyor. Beach'in yaptığı hesaplamalara göre, birtakım değişimlerden geçirilen bir motor ve depo dolusu metalle ortalama bir binek arabası benzinle işleyen türdeşinden üç kat fazla yol alabiliyor. Daha da iyisi, söz konusu metal nano-yakıtın yanış biçimine bağlı olarak, bu tür bir yakıtla işleyen araçlar hava kirliliğine yol açmıyorlar. Bir başka deyişle, karbon dioksit, toz, kurum ve nitrojen oksit gibi havayı kirleten maddeler oluşturmuyorlar. Dahası, bu yakıt yeniden şarj edilebiliyor. Tüketilen nanoparçacıklara azıcık hidrojen eklendiğinde, bu madde tekrar tekrar yakılabiliyor. Tüm bunlar, yeni bir demir çağının müjdecisi olabilir. Üstelik, bu çağ yalnızca arabalar değil, her tür motorlar için de geçerli olabilir. ROKETLERDE KULLANILIYOR Roketlerde yakıt olarak zaten metal tozu kullanılıyor. Bir tutam alüminyum uzay mekiğine ek bir güç sağlıyor. Gelgelelim, metal tozunun arabalarda kullanılması roketlerdekinden çok daha farklı bir durum. Demir ve alüminyum gibi metallerin parçacıkları havayla temas ettiklerinde yüzeylerinde bir oksit katmanı oluşuyor ve metal ateşlenmeden önce bu yüzeyin yok edilmesi gerekiyor. Bir başka deyişle, çoğu metallerde yanma sürecinin başlatılması için oksit katmanının en az 2000º C'lik bir sıcaklıkla buharlaşması gerekiyor. Böylesine yüksek bir sıcaklık roketler için bir sorun oluşturmasa bile, arabalarda uygulanması hiç de basit bir işlem değil. Bir başka sorun da oksit katmanının buharlaşır buharlaşmaz soğumaya başlaması ve katılaşarak küle dönüşmesi. Yine Oak Ridge araştırmacılarından biri olan Solomon Labinov bu sorunu yakından tanıyor. 1980'lerin başlarında, Kiev'de bir mühendislik enstitüsünün başkanlığını yaptığı sırada mikrometre boyunda demir parçacıklarını içten yanmalı bir motorda yakmayı deneyen Labinov ve arkadaşları oksit külünün pistonlar, silindir duvarları ve supaplara birikip motoru tıkadığına tanık oldular. Sorunun içinden çıkamayınca da pes ettiler. Daha sonra A.B.D'ye taşınıp Oak Ridge'de çalışmaya başlayan Labinov bu kez nanoölçekli parçacıklar kullanarak sorunu Beach ve kuramcı Bobby Sumpter ile birlikte yeniden gözden geçirmeye karar verdi. BİR KIVILCIM YETİYOR Yapılan deneyler sonucunda ekip yaklaşık 50 nanometre çapındaki nanoparçacıkların Labinov'un önceki deneyinde kullandığı daha iri demir parçacıklarından çok daha kolay tutuştuklarını ortaya koydu. Bu parçacıklar 250ºC sıcaklıkta, katta yalnızca bir kıvılcımla tutuşabiliyorlardı. Araştırmacılar konuyu daha enine boyuna incelediklerinde, nanoparçacıkların kendilerinden daha iri parçacıklara bölünen akrabalarına çok daha farklı bir tepki gösterdiklerini fark ettiler. Nanoparçacıkların yüzey alanlarının hacimlerine olan oranı bir hayli yüksek olduğundan, çok daha kolay yanıyorlar. Demirle oksijen hemen tepkidiğinden, büyük miktarda demirin aynı anda havaya karışması durumunda, oksitlenme metalin kendiliğinden tutuşmasına yetecek ısıyı da üretebiliyor. Bunun önüne geçilmesi amacıyla, üretim sırasında nanoparçacıkların üzeri genellikle koruyucu bir oksit katmanıyla kaplanıyor. Ne var ki nanoparçacıkların yüzey alanlarının çok büyük olması, oksit katmanına karşın, oksijen moleküllerinin azıcık bir ısıyla bile ayrışıp yanmaya yol açabilecekleri anlamına geliyor. ERİMEYECEK MOTOR Bunun bir sonucu olarak da, nanoparçacıklar tutuşur tutuşmaz hızla yanarlar ve yanma sonucunda sıcaklık yaklaşık 800º C'ye fırlar. Bu da, yararlı işlerin yerine getirilmesine yetecek ancak alaşımdan bir motoru eritmeyecek bir yükseklikte bir sıcaklıktır. Asıl önemlisi, mikroboyutlu parçacıkların tersine, nanoparçacıklar buharlaşmaya hatta erimeye yetecek bir sıcaklıkta yanmazlar. Bunlar yalnızca oksitleşerek geriye bir oksit nanoparçacıklar yığını bırakırlar. Bu da, silindir duvarlarında herhangi bir yapışma ve motorda bir tıkanıklık olmayacağı anlamına gelir. Yanma sonucunda geriye kalan düzgün demir oksit yığınından yola çıkan Beach, demir oksidin yeniden yararlı bir yakıta dönüştürülebileceğini fark etti. Yanmış yakıtı hidrojen akışı içinde 425 dereceye dek ısıttığında, demir oksit parçacıkların demire dönüştüklerine ve hidrojenin de oksijenle birleşip suya dönüştüğüne tanık oldu. Artık yakıt yeniden yanmaya hazırdı. SORUNLAR VAR Ancak çözülmesi gereken bir sorun daha vardı. Tek başlarına yandıklarında nanoparçacıklar bir anda yanıp ısının tümünü milisaniye içinde salıyorlardı. Ama yakıtın farklı tür motorlarda işe yaraması için ısı üretim hızının motorun ayak uydurabileceği bir düzeyde olması gerekiyordu. Bu nedenle ekip nanoparçacıkları daha büyük yığınlar haline getirmek suretiyle yakıtlarının yanma hızını sınırlandırmaya çalıştı. Uygulama işe yaradı. Beach ve arkadaşları ağırlıkları 1 ile 200 miligram arasında değişen nanoparçacıklar üretilebileceğini, bunların boyut, biçim ve yoğunluklarıyla oynamak suretiyle de yanma hızının denetlenebileceğini ortaya koydular. Araştırmanın ilk aşamasını başarıyla tamamlayan ekip, şimdilerde bu yakıtla çalışacak bir motorun tasarımı üzerinde çalışıyor. Beach dış yakımlı motorların kolaylıkla metal yakıt yakan motorlara dönüştürülebileceğine inanıyor. Arabalar söz konusu olduğunda, Stirling motor en iyi seçenekmiş gibi görünüyor. Beach metal yakıtın iç yakımlı motorlarda da kullanılabileceğini, değişimden geçirilen bir dizel motorunun yakıt olarak nanoparçacık tozu yakabileceğini düşünüyor. Metal tozu ya da yığınlarının motor silindirlerine, bir olasılıkla hava akımı yoluyla, yanma için gerekli oksijeni de sağlayacak bir depodan enjekte edilebileceğine dikkat çekiyor. Kıvılcımı bujinin ateşleyeceğini ve yanmış yakıtın egzoz gazlarıyla silindirden dışarı atılacağını belirtiyor. 33 LİTRE YETERLİ Ekibin tüketilen yakıtı toplamanın da bir yolunu bulması gerekiyor. Bunun için bir olasılık tüketilen yakıtın iki bölmeye ayrılmış bir yakıt deposunda saklanması. Böylece, yanmış yakıtın bir filtre, ya da mıknatıs aracılığıyla toplanabileceğine inanılıyor. Tüm bunların sonucunda geleneksel motorlara benzer, ancak karbondioksit, zararlı parçacık ya da azot oksit salınımı olmayan bir motor elde edilmesi düşünülüyor. Metal yakıtla çalışan bir aracın gerek sürücüleri, gerekse çevrecileri mutlu edeceği sanılıyor. Beach'in hesaplamalarına göre, 50 litre geleneksel benzin ya da mazotla kat edilen mesafe için kendi ürettiği demir yakıtın 33 litresi yeterli oluyor. Ancak metal yakıt şimdilik ciddi sakıncaları da beraberinde getiriyor. Bu sakıncaların başında ağırlık geliyor. Demir, hidrojene kıyasla yoğun bir yakıt olmakla birlikte, son derece ağır da bir madde. Petrolün yerine kullanıldığında aynı miktarda enerji için gerekli deponun büyüklüğü yarı yarıya azalsa bile, ağırlığı iki katından fazla olmak zorunda. Dahası, tüketilen yakıt da depoda saklandığından yol aldıkça ağırlığın azalması da söz konusu değil. Ayrıca yakıtın ağır olması taşıma ve yeniden dönüşüm açısından da ek bir harcamayı gerektiriyor. HENÜZ HAZIR DEĞİLİZ Öte yandan, Oak Ridge araştırmacıları motorun bir ilk örneğini oluşturmak için gerekli iznin çıkmasını bekliyorlar. Bu arada sözü edilen sorunlara bir çözüm bulunsa bile, yakıt sağlayacak bir yer olmadığından ilk metal yakıtlı arabaya pek de ilgi gösterilmeyeceğine inanılıyor. Tüm bunlar metal gücünden yararlanmaya henüz hazır olmadığımızı açıkça ortaya koyuyor. Yine de, metal yakıtlı motorlar, en azından, petrolün yerini tutabilecek seçenekler arasında yer alıyor. Sonuç ne olursa olsun, Beach'in ortaya attığı çarpıcı fikir ilginç bir olasılığı da gündeme getiriyor. Geçmişte kömür, petrol ve havagazından korkunç paralar kazanan enerji patronları bu kez de hurda arabaları geleceğin taşıt araçlarında kullanılan yakıta dönüştürmek suretiyle servetlerine servet katabilirler. Kaynak: New Scientist, 22 Ekim, Türkçe Rita Urgan (((Tamamı alıntıdır.))) |
gönderen: ilyas - 31/01/2009 - 21:22
|
| Konu Hakkında Yapılan Yorumlar: |
| yorum yapan(tarih) | yorum |
| pre (31/01/2009 - 21:53) | Pek çok sorunu var gibi görünüyor. Çok daha iyi alternatifler üzerinde çalışılıyor şu anda. Hidrojeni daha kolay elde etmeye çalışmamız lazım. Geleceğin yakıtı o. |
| ilyas (31/01/2009 - 21:55) | Bence geleceğin yakıtı hidrojen bor karışımı. Ayrıca biyoyakıt ta her an yeni bir atak yapabilir. Geleceğin yakıtı hidrojen diyerek kestririp atamazsın (: Son olarak sorunlar çözülmek içindir. |
| Larva (31/01/2009 - 21:57) | hibrit atv motorlar çıkıyor, onlar gelişirse, kendini şarj eden, koklayarak yakan araçlar çıkacak :D |
| ilyas (31/01/2009 - 21:58) | Vazgeçtim son o değil. Son; Bor rezervinin büyük bir kısmı Türkiye´de olmasına rağmen hiç bir araştırma yapmadan sadece nükleeri düşünüyor olmamızın anlamsızlığı. |
| Larva (31/01/2009 - 22:01) | modern nükleer ve termik santrallerden bi kaç tane kurulursa ülkemizde, sırtımız yere gelmez, bor madenlerimizde sömürülüyor zaten, gelişmiş tüm ülkeler de nükleer santraller var, bulgaristan bile elektrik satıyor bize nükleer santrali var olduğundan, bor beleşe avrupaya gidiyor orda işlenip buraya satılıyor cidden ilginç |
| pre (31/01/2009 - 22:05) | Biodiesel tarzı yakıtların faydadan çok zararı var. Hatta bir kamyonun yakıt deposunda kocaman harflerle yazan BİODİZEL yazısının üzerine çarpı çekmişler :) Vatandaş da farkında artık nasıl birşey olduğunu. Hatta eski yağlarınızı dökmeyin, biodizel yapacağız diyen sahtekarların (bir kısmı) da yanmış yağları kabaca filtreleyip tekrar ucuza restoranlara sattıklarını duyuyoruz. Herneyse :) Sonuç olarak ben hidrojende ısrar ediyorum :) Ayrıca tübitak da bugün bor hidrür üretimine başlamış :) Onlar da hidrojen konusunda kararlı anlaşılan :) |
| ilyas (31/01/2009 - 22:17) | Biyoyakıtın şimdiki durumu için zararlarının çok olduğu doğru heleki yakın zamanda beklenen gıda krizini düşünürsek gelecekte yasaklanması muhtemel ancak üzerinde ciddi araştırmalar sürüyor. Bu zararları indirgeyecek çözümler sunuluyor (sonra kafi görülmeyip vazgeçiliyor ) Ama bu kapının kapanmaması için uğraşılıyor.Nükleer konusunda ise; yorum yok. |
