Çözüm Yenilikçi Fikirlerde…

Hava kirliliğini kendiniz ölçebilir, gündelik işleriniz için kendi güneş enerjinizi çok düşük maliyetlerle üretebilirsiniz. Peki bir katında kültür balıkçılığı, diğer katında tarım yapılan, elektriğini de en üstteki güneş panellerinden sağlayan Yüzen Çiftlikler geliyor desek? Tunca Üçer daha sürdürülebilir bir yaşam için dünyanın dört bir yanından yenilikçi çözümleri EKOIQ için derledi.
Tunca ÜÇER

Yüzen Çiftlik
Dünya nüfusu giderek artıyor ve önümüzde açlık ve yetersiz beslen­me gibi apaçık bir sorun duruyor.
Kentleşmenin artması, tarım ara­zilerinin verimsizleşmesi, sanayi alanlarının kullanılabilir topraklar üzerindeki hakimiyeti, toprak tüke­timi ve iklim değişikliği gibi konular insanları “akıllı” çözümler aramaya itiyor. Bu arayışın bir sonucu da Yü­zen Akıllı Çiftlikler.
Bu çiftlikler çoklu katmanlardan oluşuyor. Bir katmanda kültür ba­lıkçılığı yapılırken, bir üst katmanda tarım yapılarak tüketilebilir bitkiler üretiliyor. En üstte de güneş enerji­sinden elektrik üretiliyor; böylece bu faaliyetlerin tamamı, kendi ürettiği elektrik ile gerçekleştiriliyor. Tama­men kendi yazılımını ve teknolojisini kullanan bu çiftlik, konumlandırıldı­ğı yere göre yerel üretim araçlarına eklemlenebiliyor; denizde, gölde ya da nehirde çalışabiliyor. Böylece New York, Chicago, Seattle, Tokyo, Şang­hay ve hatta İstanbul’u atlamıyor.
Bilimkurgu senaryosu gibi geldi değil mi? Proje geliştiricilerine de öyle gelmiş. İddiaları Yüzen Akıllı Çiftlikler’in sürdürülebilir ve ger­çekleştirilebilir bir çözüm olduğu. Tabii ki insanlığın tüm açlık ve enerji sorununu çözmüyor ama umut vaat ettigi de aşikar. Proje sahiplerinin sunmayı hedefledikle­ri, ise aslında sıfırdan bir teknoloji oluşturmak değil var olan teknolo­jileri ve teknikleri bir araya getir­mek. Geleceğin gıda üretimi suyun üzerinde diyemeyiz belki ama kulak kabartmakta da fayda var: https:// goo.gl/3vB9E5

Hava Kirliliğini Kendiniz Ölçün
Nesnelerin İnterneti (Internet of Things – IoT), teknolojinin en heye­can verici gelişmelerinin yaşandığı alanlarından. Bu alanda geliştirilen düşük maliyetli, akıllı, birbiri ile konuşabilen, hemen her ortamda veri toplayıp aktarabilen araçlardan en çok da çevre istifade ediyor. Bu araç gereçler az enerji tüketiyor, bu sayede yenilenebilir enerji kaynak­larından beslenmeleri daha kolay. Özellikle uzaktan kontrol edilen ge­reçlerin enerjileri ki genelde bildiği­miz pillerden sağlanıyor- günbegün daha çevre dostu ve sürdürülebilir kaynaklardan sağlanıyor. Bu pille­rin düzenli olarak yeniden şarj edil­mesinin, değiştirilmesinin de ek bir malzeme, zaman ve enerji maliyeti olduğunu unutmamak gerek.
Yakında bu soruna RF (Radio Fre­quency) dalgaları ile çözüm bulabili­riz. Nasıl ki mobil servis sağlayıcılar cep telefonlarımıza kablosuz olarak şebeke getirebiliyorsa, atmosferde oluşturulacak bir RF ağı ile elektrik de getirebilecek. Böylece bahsi ge­çen tüm bu cihazlar bizim müdaha­lemize gerek kalmaksızın ihtiyaçları olan enerjiyi RF dalgalarından yaka­layabilecek. Nesnelerin interneti ile elektrik dağıtım şebekesinin bir ara­ya geldiği bu teknoloji ile sunulacak prototip aşamasındaki bir ürün, Cle­anSpace Beta. Peki ne yapıyor?
İngiltere’de topluluk fonlamasın­dan elde ettiği finansman ile kendi elektriğini radyo frekanslarından yakalayan ve bireyler için hava kir­liliği ölçümü yapan bir aygıt sunu­yor. Böylece kullandığınız giyilebilir teknolojiler, ev eşyası gibi cihazlarla etkileşime geçip size anlamlı veriler vermesi planlanıyor. Örneğin uzun bir bisiklet sürüşüne çıktığınızda sizi sürüş için uygun rotalara yön­lendirebilir ya da bulunduğunuz konumun havasının gerçekten te­miz mi olduğunu kontrol edebilir. CleanSpace, radyo frekanslarından enerji yakalayıp diğer aygıtlarla ile­tişimini bu enerji ile sürdürebilme­si ile de umut vaat ediyor. https:// goo.gl/W7kD5m

Kendin Yap!
Çayını Güneş Enerjisi ile Demle
Her geçen gün po­pülerleşse de güneş enerjisinden elektrik üretimi son kullanıcı için hâlâ meşakkatli bir konu. Hem teknik bilgiye hem de gerekli donanıma sahip olmak gerekiyor. Bir de ye­terli kaynağa… Geçen ay paylaştığım yazıda, şimdilik ABD için ge­çerli olsa da, Google Haritalar üzerinden bulunduğunuz konu­mun güneşten enerji üretimi için yeterli kaynağa sahip olup ol­madığını nasıl kontrol edeceğinizden bahsetmiştim (Project Sun­roof). Şimdi de GoSol sağ olsun, eğer yeterli kaynaklara sahip­seniz çarşı pazardan toplayabileceğiniz ekipmanla bir tencere aş kaynatacak, çay demleyecek kadar enerjinizi nasıl üretebilirsiniz, onu öğretiyor. GoSol; enerji yoksunluğunu ortadan kaldırmak ve iklim değişiklikleri ile mücadele etmek için kendi kendimize üre­tebileceğimiz teknolojilerin nasıl daha fazla özgürleştirilebileceği­ne kafa yoran bir girişim. Bu sebeple de bahsettikleri hedef için gerekli olan bilginin özgürce dolaşmasından yanalar. Dünyadaki tüm Maker’ları ve girişimcileri, bu konularda çalışan toplulukla­rı, dünyanın en güçlü enerji kaynağını nasıl kullanabileceklerine dair bilgilendirmek amacıyla ücretsiz bir rehber hazırlamışlar.
Sol1 olarak adlandırdıkları cihazın üretilebilmesi için gerekli olan tüm bilgiler bu rehberde mevcut. 1 metrekarelik bir alan kaplayan bu cihaz, ABD piyasasında 79 ile 145 dolar arası de­ğişen fiyatlarla toplayabileceğiniz malzemelerle 0,5 kW elektrik üretmenizi sağlıyor. Su kaynatmak, yemek pişirmek, su arıtmak gibi temel ihtiyaçların karşılanabileceği bu cihaz, gelişmemiş ve gelişmekte olan ülkeler için birçok imkan sunuyor. Aslında amaç enerji yoksunluğunun yol açtığı sorunlarla baş etmek. Ancak dü­şük karbon salımının yanında, ormanların tahrip edilmesi ve ener­ji üretimi için yüksek çevre kirliliğine neden olan yöntemlerin rafa kalkması gibi büyük ölçekli sonuçlar da doğurabilir.
Bu rehber güneş enerjisi üretimi, kullanımı ve hatta satılmasında bile kullanılabilir. Tüm bunların ötesinde ise teknik bilginin basit­leştirilip herkesin kullanımına açıldığında dünyada nasıl bir fark yaratabileceğine dair güzel bir örnek. Doğrudan rehbere erişmek için: https://goo.gl/o1HvVF.
Proje hakkında daha fazla bilgi al­mak için: https://goo.gl/DS7Hy9

Rayların Aydınlattığı Lambalar
İlkokulda demiryolcu olan dedemle tren yolculukları yapardık. İstasyonun birinde dururken fren yapan bir treni gösterip çıkan kıvılcımları neden yakalayıp elektrik olarak kullanmadığımızı sormuştum. Dedemin, yakalamanın imkansız olduğunu, zaten yakalasak da yeterli enerjiyi sağlayamayacağını anlattığını, sonra günlerce kafamda kurduğum yıldırımları yakalama projesinden hatırlıyorum.
Trenler her fren yaptığında açığa çıkan enerjiyi toplama fikri Pennsylvania Ulaşım İdaresi’nin de aklına gelmiş ve yılda 550 bin dolarlık bir fonu bunun için ayırmışlar. Hedef yılda milyonlarca dolar enerji tasarrufu sağlayacak bir enerji kaynağı oluşturmak. Trenyollarında ve metro ağlarında denenen yöntem ile frenleme sırasında ortaya çıkan enerjinin %40’ının yakalanması hedefleniyor. Bu projenin bir güzel tarafı da trenler üzerinde herhangi bir batarya tutulmasının zorunlu olmaması. Ara istasyonlarda tutulacak enerji doğrudan bir sonraki trene ya da enerjiyi sağlayan trene kullanılmak üzere aktarılacak, trenler de bu enerjiyi mevcut sistemlerine ek olarak kullanabilip daha yüksek performansla çalışabilecekler.
Bu da demek oluyor ki her tren aslında elektrik şebekesinin bir parçası olarak çalışacak.
Dünyanın en gelişmiş metro ve ulaşım ağlarından birine sahip olan Londra da bu teknolojiye yatırım yapmaya karar vermiş. Günde 1MWh enerji yakalamak gibi mütevazı bir hedefle işe başlayan Londra’nın amacı metro istasyonlarında kullanılan aydınlatma vb. sistemleri bu enerji ile çalıştırabilmek. Denemeler süresinde Holborn İstasyonu iki hafta boyunca sorunsuz bir şekilde bu teknoloji ile beslenebilmiş.
Enerjiyi yakalamak bu çalışmanın bir ayağını oluştururken diğer ayağında bu yakalanan enerjinin mekana yayacağı potansiyel ısının önüne geçilmiş ve soğutma sistemlerinin daha az kullanılması sağlanarak enerji tasarrufuna gidilmiş. Londra Ulaşım İdaresi’nin yaptığı çalışmalarla ilgili daha fazla bilgi için:

İçinden Güneş Geçebilen Paneller
Hong Kong Politeknik Üniversite­si hem güneş ışığından istifade edip hem de güneşten elektrik üretmek isteyenler için yarı geçirgen güneş panelleri üretmeyi başarmış. Verimli ve düşük maliyetli güneş panelleri üretmek üzere yola çıkan bilim in­sanları geleneksel yöntemlere göre %12’ye kadar daha çok enerji üre­tebilen bu sistemle silikon güneş hücrelerinin maliyetini neredeyse %50’ye kadar düşürebilmiş.
Güneş panelleri kuşkusuz yenile­nebilir enerji üretiminin en önemli ayaklarından biri. Güneş ışınların­dan fotoelektrik etki vasıtasıyla elektrik üretmekse üzerine en çok kafa yorulan konuların başında ge­liyor. İlk nesil kristal silikon güneş panelleri, yüksek enerji dönüşümü ile verimli olsalar da mat ve paha­lıydılar. İkinci nesil film güneş hüc­releri hafifti ve farklı uygulamalar için değişik şekillerde kullanılabili­yordu ama az bulunan materyaller­den üretiliyorlardı ve yüksek ısıda işlenmeleri gerekiyordu. Bunun için de bilim insanları üçüncü nesil güneş hücreleri üretmenin peşin­deydiler. Perovskit güneş hücrele­ri tam da bu ihtiyaca cevap veriyor. Seri üretime geçildiğinde daha az maliyetli olma ihtimali, yüksek ve­rimlilik vaadi ve çeşitli formlarda uygulanabilme imkanı, dikkatleri bu üçüncü nesil güneş hücrelerine çeviriyor.
Yarı geçirgen güneş hücreleri üreti­lirken elektrot olarak grafen kulla­nılıyor. PolyU Hong Kong, 10 yıldır grafen üzerine araştırmalar yapıyor. Mekanik olarak her türlü uygula­maya müsait olması, grafeni güneş hücreleri kullanımında cazip hale getiriyor. Yarı geçirgen olması bu panelleri iki taraftan da güneşi yaka­layabilir hale getiriyor. Bununla da kalmıyor, yapıların dış cephelerinde, çatılarda ve her türlü ortamda kul­lanılmaya müsait duruma getiriyor. Kullanım alanı genişlerken yapıların güneşten muhtelif şekilde istifade et­mesi de kolaylaşıyor.

Güneş Enerjisi ile Suları Temizlemek: Meksika Deneyimi
Dünyamızın bazı noktalarda çok da karmaşık olmayan sorunlar için gene çok karmaşık olmayan çözüm­lere ihtiyacı var. Tıpkı Meksika’daki Yucatan Yarımadası’nda bulunan La Mancalona halkının yaşadığı su sorununda olduğu gibi. Bu ula­şılması zor orman kasabasında kul­lanılabilir tek kaynak şişelenmiş sulardı. Her ne kadar su kaynakları bulunsa da bu kaynaklar içilmek için müsait değildi. Şişelenmiş su ise elbette pahalı bir seçenekti…
Çözüm MIT’den geldi. Geliştirilen bir sistem sayesinde, iki tane geniş ama düşük maliyetli güneş hücresi­nin ürettiği enerjiyle yağmurdan ya da kirli su kaynaklarından toplanan su, 450 nüfuslu köye günde 1000 litre su arıtabiliyor.
La Mancalona’nın seçilme sebebi temiz su kaynaklarından tamamen yoksun olması ve yıl boyunca verim­li bir şekilde güneş alması. Avantaj ise kasaba halkının tamamının çiftçi olması ve teknik çalışmaya yatkın olan bu halkın tesisin operasyonel işlerini hep beraber çok kısa sürede sorunsuz halledebilmeleri. Sistem, herhangi bir sorun olduğunda yerel tedarikçilerden temin edilebilecek parçalardan yapılmış, böylece kim­seye bağlı da değiller.
Burada üretilen su, sistemin de­vamı için ticarileştirilmiş de. Her kasaba sakinine 20 şişesi 5 pezodan bu sular satılıyor. Eskidense aynı miktarda suyu 1 saatlik yol gitmek şartı ile 50 pezoya alabiliyorlardı. Kasaba her yıl 12 bin TL karşılığı parayı bu işten kazanıyor. Bunun yanında kasabalılardan oluşan bir kurul, bu paranın nasıl harcanaca­ğına karar veriyor; kararsa genelde sistemin bakımı ve iyileştirilmesi yönünde alınıyor. Bir sonraki hedef çevredeki Maya harabelerini gezme­ye gelen turistlere kendi üretip şişe­ledikleri suyu satmak!
Bu dönüşümün kasabalıların sağlığı üzerindeki etkisi de araştırmacıları heyecanlandırıyor. Daha önce temiz su bulamayan kasabalılar meşrubat tüketiyormuş. Özellikle çocukların ve gençlerin gelişimi üzerinde bu meşrubat tüketiminden kaynaklı sağlık sorunları oluşuyormuş.
Güneş enerjili su arıtma tesisinin Meksika deneyimi, yüksek teknik bilgi gerektirmeden yerel kaynak­lar kullanılarak sürdürülebilir bir çözümün nasıl gerçekleştirilebilece­ğine dair umut vaat edici bir örnek sunuyor. MIT araştırmacılarının hedefi ise temiz suya ihtiyaç duyan her yere bu ucuz yöntemi ulaştıra­bilmek. Sistemin nasıl çalıştığını bu­radan izleyebilirsiniz: https://goo. gl/8l7weu