Çatı tipi güneş panelleri evlerin elektrik ihtiyacını karşılamak için dünya genelinde kullanılırken, Binghamton Üniversitesi bünyesinde gerçekleştirilen bir araştırmada havadaki nemden elektrik üreten akıllı duvar kağıdı geliştirildi. Söz konusu çalışma teknoloji haberleri alanında kaynak alınan saygın bilim dergisi Advanced Energy Materials tarafından yayınlandı.
Çalışma kapsamında ortamdaki nemi elektrik akımına dönüştüren yeni nesil bir teknoloji sunuluyor. Nem-elektrik jeneratörleri (moist-electric generators) ismi verilen bu sistem, havadaki nemi doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüyor.
Dış mekândaki hava koşullarının ve nem oranının değişkenliği dolayısıyla daha önce mikrowatt seviyesinde kalan bu teknoloji, iç mekânların %30 ile %60 arasındaki sabit nem oranından yararlanarak verimli bir enerji üretiyor. Hatta ev içerisindeki solunum, yemek pişirme ve duş alma gibi günlük faaliyetler de bu elektrik enerjisi üretimine devamlı katkı sağlıyor.
Duvar kağıdı sayesinde ev içi elektrik enerjisi üretildi
Proje kapsamında araştırma ekibi tarafından seri üretime uygun ve temiz oda koşulları gerektirmeyen özel bir kağıt geliştirildi. Duvar kağıdı her biri 2x2 cm boyutlarında kağıt karelerden oluşuyor. Bu karelerin kenarlarında nemi yakalayan gliserol, orta kısmında nemi emen PVP malzemesi ve ortasında ise suyu iten ancak buhar geçişine izin veren balmumu yer alıyor.
Bu kimyasal maddeler arasındaki proton dengesizliği sayesinde devamlı olarak bir sıvı akışı ve elektrik akımı meydana geliyor. Elde edilen bu akım yapıda bulunan grafik elektrotlar tarafından toplanıyor.
Gerçekleştirilen deneyde elde edilen enerji şimdilik mütevazi seviyelerde bulunuyor. Tek bir kare modülü %80 nemde 0,34 V üretirken, 10 modüllü bir seri ise 2,9 V seviyesine ulaşıyor.
Toplamda 1.596 modülden oluşan en büyük duvar kağıdı dizilimi yaklaşık %38 nem oranında 3,5 V gerilim üretti ve bir kapasitör yardımıyla kablosuz klavyeyi çalıştırmayı başardı.
Kullanım alanının sınırlı olacağı belirtiliyor
Sistem aynı zamanda odadaki nem seviyesini düşüren veya artıran bir nem dengeleyici işlevi de görüyor. Ancak bu teknolojinin ana şebekenin veya güneş panellerinin yerini almayacağı, fakat akıllı ev sensörleri ve IoT cihazları için kendi enerjisini üreten bağımsız bir güç kaynağı olacağı vurgulanıyor.