Hepimiz gün içinde birçok elektrikli alet kullanıyoruz. Elimizden düşüremediğimiz telefonlardan tutun da “giyilebilir teknoloji” haline gelen akıllı saatlere ya da şuan bu yazıyı okurken kullandığımız bilgisayar, tablet gibi araçlara kadar… Elektriğin olmadığını düşünmek bile istemeyiz değil mi? Günümüzde elektriğin vazgeçilmez olduğu bu noktada hepimiz için piller ve bataryalar büyük önem taşıyor. Birçok bilim insanı az zamanda çok enerji üretebilen ve üretilen enerjinin maliyetinin de düşük olduğu yeni pil türleri aramaya başladı bile. İşte teknolojinin güç kaynağı yeni nesil süper teknolojik piller…
1. Lityum-İyon Piller
Şu anda çoğu araçta kullandığımız pil türüdür. Telefon, bilgisayar ve tabletlerde kullanılır. Lityum iyon pillerin özelliği şarj edilebilir olmasıdır. Kısa zamanda hızlı şarj olması, yüksek enerjili ve hafif olması sebebiyle taşınabilir teknolojik aletlerde kullanılır. Lityum-iyon piller, 1912 yılında keşfedilmiş ama ticari hale gelip kullanılmaya başlanması 1990’ları bulmuştur. Geliştirilmeye açık olduğundan hala bu pil türü üzerine çalışmalar devam etmektedir. Washington State Üniversitesi araştırmacılarının yaptığı bir çalışmaya göre; bu pillerin güvenlik sorunlarının da çözülmesiyle birlikte yeni nesil batarya teknolojisinde kullanılabilir. Bir süre daha bu pilleri kullanmaya devam edebiliriz.
2. Sodyum-Metal Piller
Çalışma şekli lityum-iyon pillere benzerdir. Bu pil türünün en önemli özelliği pahalı bir metal olan lityum yerine sodyum metali kullanılarak maliyetin düşüyor olmasıdır. Tabi özellikler sadece bununla sınırlı değil. Sodyum-metal piller, lityum-iyon pillerin ortalama 3 katı enerji depolayabilmektedir. Aynı zamanda daha kısa şarj süresi sağlamakta ve -20 santigrat derecelere kadar dayanıklı olmaktadır. Üstelik lityum-iyon pillerin bulundurduğu tehlikeleri de içermemektedir. Defalarca şarj edilmesine rağmen herhangi bir performans düşüklüğü gözlemlenmemiştir. Gelecekte bu tip pillerin kullanılmaya başlandığını görebiliriz.
3. Perovskite Güneş Pilleri
İlk olarak bu pil türünün özelliklerine bakmadan önce perovskit ne demek onu öğrenelim. Perovskit, kristal yapılı, kübik forma sahip bir mineral türüdür. Güneş pilleri, bizim için sonsuz enerji kaynağına sahip olan güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesiyle kullanılır. Güneş, yenilenebilir enerji kaynağı olması sebebiyle bu teknik bizim için önem taşımaktadır ve tabi ki bunun da bir maliyeti vardır. Mineralin pillerde kullanılmaya başlanmasının asıl sebebi de maliyeti düşürüyor olmasıdır. Ayrıca Perovskite güneş pilleri ışığı daha fazla soğurarak daha fazla enerji üretir.
4. Altın-Nanowire Piller
Batarya ve pillerdeki sorunlardan bir tanesi de belli bir kullanım süresinden sonra pilin ömrünün dolması ve yeni bir pil ihtiyacının doğmasıdır. Bu sorunu çözebilmek amacıyla California Üniversitesi araştırmacıları bir çalışma yapmış ve altın nano tellerden oluşan bir pil üretmişlerdir. Çok ince olan bu teller, çok fazla şarj etmeye dayanıklı ve çok uzun süre kullanılabilir. Bir nevi pilleri ölümden kurtardılar diyebiliriz. Tekrar tekrar kullanılabilir hale getirilen bu altın nano teller sayesinde gelecekte bir cihaz için sadece bir pil almak yeterli olabilir.
5. Vanadium-flow Piller
Solar akış pili de denilen bu piller, güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürüp depolamasıyla çokça enerji tasarrufu sağlamaktadır. Şarj edilirken v-flow piller, lityum-iyon pillere göre daha düşük enerji tüketmektedir. Çünkü şarj esnasında üzerinde bulunan boya molekülleri elektronlarını vermekte ve gerekli olan enerji miktarını azaltmaktadır. Pili şarj etmek için güneş alan herhangi bir yere koymak yeterlidir. Enerji elde edim biçimi ve harcanan enerji düşünüldüğünde çevreye duyarlı bir pil türüdür. Bu sebepten gelecekte kullanılması muhtemel piller arasındadır.
6. Grafen Piller
Grafen, altıgen forma sahip bir karbon bileşimidir. Formunun getirdiği özellikler sayesinde hafif, yüksek termal iletkenliğe sahip ve dayanıklı olmaktadır. Lityum-iyon pillere göre çok daha incedir. Grafenin özellikleri farklı şekillerde kullanılabilir ama en uygunu onu süper kapasitör olarak kullanmaktır. Süper kapasitörler aynı mekanizmayla şarj veya deşarj olurken bu işlem çok kısa bir zamanda gerçekleşir. Depolanan enerji miktarı da bir hayli fazladır. Sonuçta hepimiz telefonumuzun şarjının günlerce yetmesini isteriz değil mi? İşte bu tür piller bunu sağlayabilir ve bizim kurtarıcımız olabilir.
7. Akışkan Piller
Pozitif ve negatif elektrotların sıvı halde olup, partiküller halinde bir uçtan diğer uca gidip gelmesine dayanan bir mekanizmadan oluşur. Yerçekimi etkisiyle kum saati gibi çevrilerek akması sağlanıp enerji elde edimi sağlanır. Görüldüğü gibi oldukça basit bir sistem üzerine kuruludur. Yani sadece elimize şöyle bir alıp ters çevirerek pilin şarj olmasını sağlayabiliriz. Bu pillerin en önemli özelliğiyse üzerinde topladıkları enerjiyi uzunca süre koruyabiliyor olmasıdır. Daha verimli, çevreye duyarlı bir sistem olduğundan gelecekte kullanımı artacaktır.
8. Karbon Nanotüp Film
Geleneksel piller şarj olurken dentridler oluşur. Bu dentridler giderek pilin performansını düşürür. Zaman zaman pilde patlamalara bile sebep olmaktadırlar. Bu oluşumu önlemek, pilin ömrünü artıracağından bilim insanları dentridleri yok edebilmek için çeşitli çalışmalar yapmışlardır. Nano teknoloji üzerine yapılan bu çalışmalar sonucunda karbon nanotüp film üretilmiştir. Bu filmler, pil içine yerleştirilerek daha fazla enerji depolayabilmesi sağlanmıştır. Böylece pil kullanım süresi uzamıştır. Aynı zamanda üretilen piller daha dayanıklı hale gelmiştir.
9. IBM Deniz Suyundan Yapılacak Pil
Pil ve bataryalara olan talep giderek arttığından lityum gibi metallerin fiyatı da artmıştır. Ağır metallerin çevreye olan zararı düşünüldüğünde yeni arayışlar ortaya çıkmıştır. IBM de yeni pil teknolojisinde buna önem vermiş ve şuan açıklanmayan 3 temel malzemeyle üretimi gerçekleştirmeye başlayacaktır. Piller, kısa zamanda yüksek enerji depolayabilme özelliği ve düşük maliyetiyle öne çıkacaktır. Bir döngü halinde yeniden üretimin yapılabileceği bu piller, gelecekte kullanımı artacak olan akıllı enerji sistemleri için iyi bir seçenektir.
10. Bitmeyen Pil (Brother Industries)
Pil türü arayışlarında genel olarak bilim insanları ya pilin depolama şeklini değiştirerek enerji miktarını artırmaya çalışırlar ya da pilin şarj süresini kısaltarak zamandan tasarruf edebilmek için uğraşırlar. Öyle ya da böyle çevreye en az zararla pilin ömrünü uzatmaktır çabaları. İşte Brother Industries’in geliştirdiği piller de bunların hepsine birden çözüm olmuştur. Pillerde titreşim oluşturularak enerji üretmeye dayalı bir sistem geliştirmişlerdir. Titreşimi, pili elimize alıp sallayarak oluşturabiliriz. Bu sayede piller kullan at pratiğiyle değil de müthiş bir enerji tasarrufuyla kullanılabilir. Bu da demektir ki teknolojinin güç kaynağı: yeni nesil piller sayesinde piller asla bitmeyecek!
