Güneş, rüzgar ve su bazlı enerji kaynaklarından sonra, yeni bir temiz enerji kaynağı seçeneğine daha sahip oluyoruz: Ozmotik enerji. Bu yöntemde, tatlı su ile tuzlu su arasına bir zar yerleştirildiğinde doğal olarak ortaya çıkan ozmos olayından yararlanılıyor.

İsviçre'de bulunan Lozan Politeknik Enstitüsü (EPFL) Nano-ölçek Biyolojisi Laboratuvarı araştırmacıları tarafından geliştirilen sistem, tuz yoğunlukları farklı iki sıvıyı ayıran üç atom kalınlığındaki yarı-geçirgen bir molibdenyum disülfid (MoS2) zardan oluşuyor. İki sıvının tuz derişimi dengelenene dek, tuz iyonları ozmos yaparak zardan geçiyor. Bu geçiş hareketinde, elektrik yüklü atomlar olan iyonların elektronları bir elektrota gönderilerek elektrik üretiliyor ve zar sadece artı yüklü iyonları geçiriyor.

Çalışmalarının ayrıntılarını Nature dergisinde yayımladıkları bir makale ile paylaşan ekipten Jiandong Feng şöyle anlatıyor: "Zarı önce üretip, ardından nanopor için en uygun büyüklüğü araştırmamız gerekti. Çok büyük olursa, eksi yüklü iyonlar da geçiyor ve sonuçta gerilim çok düşük oluyordu. Çok küçük olursa da, yeterince iyon geçiş yapamıyordu ve gerilim yine düşük oluyordu."

Zarın İnceliği Önemli

EPFL araştırmacılarının sistemini diğer çalışmalardan ayıran başlıca nokta kullandıkları bu zar. Bu tip sistemlerde, zar inceldikçe akım artar. EPFL ekibinin zarı ise sadece birkaç atom kalınlığında ve ozmotik basınç üretmek için ideal olan molibdenyum disülfidden yapıldı. Laboratuvar lideri Aleksandra Radenovic şunu ekliyor: "Bu tür bir uygulamada ilk kez iki boyutlu bir malzeme kullanılmış oldu."

Yeni sistem çok büyük bir potansiyel vaad ediyor. Araştırmacıların hesaplamalarına göre, yüzeyinin %30'u nanoporla kaplı olan 1m² bir zarın 1MW elektrik üretebilmesi gerekiyor; yani ozmotik enerji 50.000 tane ampülü yakabilecek gücü sağlayabilir. Üstelik molibdenyum disülfür doğada kolayca bulunabiliyor.

---

Kaynak: Phys.org, "Electricity generated with water, salt and a three-atoms-thick membrane"
< http://phys.org/news/2016-07-electricity-salt-three-atoms-thick-membrane.html >

İlgili Makale:Jiandong Feng et al, Single-layer MoS2 nanopores as nanopower generators, Nature (2016). DOI: 10.1038/nature18593 

---