8 Nisan 2001 B‹L‹MveTEKN‹K
B ‹ L ‹ M V E T E K N L O J ‹ H A B E R L E R ‹
Kaporta Gücü
Amerikal› bir mühendisin fikir ürünü gerçekleflirse, enerjisini üzerindeki kaplamadan alan insans›z zeplinler uzun keflif görevlerine ç›kacak. Askeri kullan›m›n d›fl›nda da aktif plastik kaplamalar, laptop
bilgisayar›n›z›, çim biçme makinenizi hatta küçük uçaklar› bile
çal›flt›rabilecek. ABD havac›l›k sanayii devi Lockheed Martin firmas›n›n mühendislerinden Laurence Williams’›n yapt›¤›, bir araba motoru boyutlar›ndaki günümüz yak›t hücrelerini, genifl yüzeyler halinde planlamak. Williams’a buluflu konusunda ilham veren, ucuz, hafif ve uzun menzilli insans›z keflif zeplinleri üretmek için flirketçe bafllat›lan giriflimler. Araflt›rmac›, s›radan motorlar›n büyük miktarda yak›t gerektirmeleri nedeniyle radikal bir alternatif ararken, ileri teknolojiyle üretilen elastik polimerlerle yak›t pili teknolojisini birleflrtirmenin, sorunu çözebilece¤ini fark etmifl. Buldu¤u çözüm, zeplin için elektrik üreten bir kaplama. Zeplin içindeki hidrojen, havadaki oksijenle tepkimeye girerek elektrik üretecek. Hava gemisinin içindeki hidrojense yaln›zca yak›t olarak de¤erlendirilmekle
kalmayacak, ayr›ca Zeplin’in havada kalabilmesine de yard›mc› olacak. Ama Williams’›n tasar›m›nda bütün ifl, zeplinin iskeletini saran marifetli kaplamaya düflüyor. Çok katl› kaplaman›n ortas›ndaki tabaka, elektrolit ifllevi gören asidik bir polimer katman›. Polimer, havadaki oksijeni gemi içindeki hidrojenden ay›r›rken, hidrojen iyonlar›n›n serbestçe geçmesine izin veriyor. ‹nce platin tabakalar tepkimeyi katalize ediyorlar; kaplaman›n her iki yüzeyini kaplayan telden ince bir a¤ tabakas› da elektrot ifllevi görüyor.
Anodda, yani kaplaman›n iç taraf›nda hidrojen gaz›, elektronlar›n› yitirerek hidrojen iyonlar›na dönüflüyor. Kaplamadan geçebilen bu iyonlar polimer sandviçin d›fl taraf›ndaki katoda ulaflt›klar›nda, havadaki oksijenle tepkimeye girerek su buhar› oluflturuyorlar. Serbest kalan enerji, elektronlar› elektroda çekiyor ve ak›m› devre çerçevesinde döndürüyor. Ama nihai güç kayna¤›, kat› bir madde olan ve suyla tepkimeye girince hidrojen salan bir bileflim olan lityum hidrid. A¤›r aküler ya da uçak yak›t› tafl›mad›¤› için kameralar, bir GPS seyrüsefer ayg›t› ve telsiz tafl›yan 4 metre uzunlu¤undaki bir zeplinin a¤›rl›¤› yaln›zca 3 kg olacak. Williams’a göre hava gemisi 200
watt enerji üretebilecek ve 700 kilometre yol gidebilecek. Londra’daki Imperial College’dan yak›t hücre uzman› David Hart, arac›n çal›flmamas› için bir neden göremedi¤ini , ancak yeterince esnek, güçlü ve dayan›kl› bir kaplama bulman›n temel sorun olaca¤›n› söylüyor. Araflt›rmac›, yeterince güçlü bir kaplama malzemesi olarak da, ticari olarak üretilen ve standart yak›t hücrelerinde elelektrolit zar olarak kullan›lmak üzere gelifltirilmifl Nafion adl› malzemeyi öneriyor. Williams, hava gemisi için misyonlar bulmufl bile: Zeplin kalabal›klar› izleyebilir, denizde kaybolan insanlar› arayabilir ya da enerji iletim hatlar›n›n denetimini yapabilir. Mucit ayr›ca içlerinde hidrojen deposu bulunan kanatç›klar ve yak›t-hücresi görevi yapan kaplamayla donat›lm›fl bir uça¤›n, dört kifli tafl›yabilece¤ini belirtiyor. Williams’a göre ak›ll› kaplamalarla, Dizüstü bilgisayarlar› ve çim makinelerinde kullan›lacak güç kaynaklar› da yap›labilecek. Bunlar›n bir avantaj› da normal pillerden befl kat daha uzun süreyle güç sa¤layabilmeleri ve içlerinde bulunan lityum hidridin yenilenmesiyle an›nda flarj edilebilmeleri.
New Scientist, 3 Mart 2001 Enerj sa¤layan kaplama
Kaplaman›n içi, suyla çal›flan lityum hidrid reaktörünce üretilen hidrojen gaz›yla dolduruluyor
Gözlem platformlar›nda radar, video kameralar, foto¤raf kameras›, mikrofonlar, k›z›l ötesi alg›lay›c›lar, GPS
al›c›s ve uzaktan kumandal› bir radyo ba¤lant›s› bulunuyor.
Hidrojen iyonlar›, oksijen ve elektronlarla birleflip su buhar› yarat›yorlar.
Yak›t kayna¤›ndan hidrojen
Katot Su buhar›
Polimer elektrolit proton de¤iflim zar› oluflturur. Zar oksijeni hidrojen gaz›ndan ay›r›rken, hidrojen iyonlar›n›n geçifline olanak tan›r
Katalizör Katalizör Elektrolit Anot Serbest kalan elektron devrenin çevresinde dolafl›yor.
Yak›t kayna¤›ndan hidrojen
‹nce tel katot Platin katalizör Elektrolit Platin katalizör ‹nce tel anot
