Geleceği depolayanlar...
HANGİSİNİ tercih edersiniz?
Hafif ama hızlı şarj edileni mi, yoksa uzun süreli enerji vermesine karşın ağır ve şarj- deşarj döngüsü kısa olanı mı?
Cep telefonundan, tabletlere, elektrik süpürgesinden, otomobile kadar yaşamımızın her bir alanına gittikçe yerleşen, yakın gelecekte uçaklarda da kullanılması planlanan şarj edilebilir pil teknolojisinin geleceği bu iki soru üzerine oturuyor...
Aslında teknolojik gelişimi geometrik artışa uğrayan şarj edilebilir piller, gelecekte yaşamımızın bugünden daha elzem ayrılmaz parçası olacak…
Geometrik artış dedim, çünkü çinko pilleri ortalama yaşam ömrüne sahip insanoğlunun tamamı kullandı.
Arabalarındaki akülere saf su doldurmayan veya buna tanıklık etmeyen kişi sayısı da çok değildir.
Dolayısıyla, çinko, jel, nikel kadmiyum ve lityum iyon teknolojisine sahip pillere geçişin tarihi sanıldığı kadar uzun değil.
Aslında pilin tarihi MÖ 250 yılına dayanıyor.
Perslerin metallere gümüş kaplama yapmak amacıyla kullandıkları ve adına Bağdat Pili dedikleri yapılar atasını oluşturuyor.
Bugünkü pil teknolojisinin ilk doğumu kabul edilen Voltanik Pilin doğumu ise 1800’e dayanıyor.
KURBAĞA BACAĞINDAN PİLE
Kurbağa bacağını ameliyat ederken kaslar arasındaki sinirlerin iki metalin dokunması sonucu hareket etmesinden yola çıkan metan gazının mucidi de olan Alesbsandro Giuseppe Volta 1800’de elektriğin kimyasal olarak da üretilebileceğini kanıtladı ve ürününün adına da Voltanik Pil denildi.
Bunu orta yaş grubundaki birçok kişinin çocukluğunda ortasındaki siyah kömürü ile anımsadığı çinko karbon kuru piller takip etti, ilk kullanım tarihi ise 1836…
Frederick Daniell tarafından geliştirilen bu aküye de Daniell Pili adı verildi.
Mekanik çağın en önemli sıcak aracı transistörlü radyo ve el fenerlerinde çok kullanılan çinko karbon piller yaşamımızda uzun yıllar yer etti.
Onların yerini, ikinci dünya savaşı sonrası yeni bir teknoloji aldı; çinko ve karbonun yerini nikel kadmiyum, Alkalin Pil adı verildi.
Kısa süre öncesine kadar da yaşamımızdaki yerini korudu; ancak üstü artı, altı eksi kutup olan yuvarlak formatı da hiç değişmedi.
O da yakın geçmişte yerini Lityum İyon pillere bıraktı.
LİTYUM İYON 30 YIL ÖNCE GİRDİ
Yazıyı yazarken telefon eden bir arkadaşıma Lityum İyon pilleri ne kadar zamandır kullandığımızı sordum.
Kısa süre düşündü, “Sanırım bir 100 yılı vardır…” dedi…
Oysa yaşamımıza giriş tarihi oldukça yeni…
Sony tarafından piyasaya sürüldüğünde oldukça pahalı olan lityum iyon pillerle 1991 yılında tanıştık…
Otuz yıl içinde otomobillerden, taşınabilir tüm cihazlara kadar her yerde vazgeçilmez enerji depomuz haline geldi.
PİL ÜZERİNDE 10 BİNDEN FAZLA ÇALIŞMA VAR…
Peki, burada duracak mı?
Veya bu geometrik yükseliş, gelecekte nasıl bir pil teknolojisi ile bizi tanıştıracak.
Bir de aralarındaki yarışta hangisi önde gidiyor?
Bu alanda emek veren üç girişimci ile sohbet ettiğimde gördüm ki nerede kullanacağınıza göre değişecek.
Ancak üçünün de üzerinde birleştiği bir konu var ki, uzun süreli enerji aktarımı sunan piller yerine, çok kez şarj edilebilen ve kısa sürede dolan pil teknolojilerine yönelim olacak…
Ancak uzun süreli enerji sunan piller de başka alanlarda yaşamımızın bir parçasını oluşturacak.
Bir örnek verirsem, bugün otomobillerde kullanılan pil teknolojileri uzun yolda size en çok 800-1000 km enerji sunuyor.
Ortalama ise 400-600 arası…
Bu ise aracınızı sıklıkla şarj etmeniz zorunluluğunu getirdiği için hızlı şarj edilebilen teknolojileri öne çıkıyor.
Bu alanda en hızlısını üreten de geçen hafta da bu sütunda yer verdiğim, dünyanın en ince pilini de üreten, girişimci Mehmet Türker…
Türker ile dün sohbet ederken, gelecek pil teknolojilerinde nelerin öne çıkacağını sorduğumda 10 binden fazla pil teknolojisi üzerinde çalışmanın olduğunu belirtti.
LİTYUM SÜLFÜR, MAGNEZYUM MU? YOKSA DEMİR HAVA VE NANOTEL Mİ?
Bunların ağırlıkla Lityum-Sülfür, Magnezyum, Nanotel, Demir Hava ve Hidrojene dayalı teknolojiler olduğunu söyledi…
Özellikle otomobillerin geleceğinin tamamen şarj edilebilir pillere doğru hızla ilerlediğine dikkat çekerek, “Hızlı şarj olabilen ve çok sayıda doldurulan piller yaşamımızda daha etkili olacak” dedi.
Bu alanda en iyisinin (Plazma) Hidrojen Piller olduğunu da belirterek, “Mesele çok kez ve hızlı şarj edilebilenden öte bir de 400 milyon Dolar yatırım yapılınca sistemin çalışıp çalışmayacağında” dedi.
O nedenle Nanotel pil teknolojisinin çok daha hızlı ilerleyeceğini dikkat çekti.
Bunun dışında Lityum-Sülfür, Magnezyum piller de var…
Lityum Sülfür bataryalar aslında alternatiflerine göre daha fazla yük taşımaya olanak tanıyor ve diğerlerinden çok daha küçük boyut içeriyor; en büyük handikabı ise 40 kez şarj-deşarj döngüsünden sonra pilin şarj tutmaz hale gelip ömrünü sonlandırması.
Magnezyum piller ise birçok cihazda kullanılan lityum-iyon pillere göre 5 kat daha yüksek enerji depoluyor; ancak henüz laboratuvar aşamasında.
GRAFENİN GÜCÜ
Bununla birlikte şarj edilebilir pillerin uçaklarda da kullanılması hedeflendiği için magnezyum pillerin, iletkenliği çok yüksek grafen ile birlikte değerlendirildiğinde çok kez şarj edilebilen hibrit bir pil teknolojisi yakın gelecekte yaşamımıza girecek gibi duruyor.
Birçok otomobil firması da aktardıklarına göre bu teknolojiye yoğunlaştı.
Eğer bazı aksaklıklar başarı sağlanabilirse, yakın gelecekte Lityum-İyonun tahtına oturur.
Meseleye tek başına pilin güç aktarımı ve uzun zamanlı enerji sunumu açısından da bakmamak gerekiyor.
Bunun bir de ara aşamaları bulunuyor ki bu da hızlı şarj edilebilmesinin en önemli faktörünü oluşturuyor.
Ayrıca sadece mobil durumdaki cihazlar değil, gelecekte evlerin enerjisi için de şarj edilebilir piller önem kazanıyor.
EVLERE DEMİR HAVA PİLLERİ
Bu alanda çaba gösteren ve Türkiye’de ilk grafen üretimini de gerçekleştirip ihraç eden Nanografi’nin Operasyonlar Direktörü Mehmet Başçı’nın dünkü sohbetimizde söylediği şu cümleler dikkat çekici:
“Demir Hava bataryaları Lityum İyondan çok daha ucuz ve uzun süre güç aktarımı yapabiliyor. Bir lityum iyon ile bin kilometre gidebiliyorsanız, bununla 3-5 bin gidebiliyorsunuz. Tek dezavantajı çok uzun sürede doluyor olması. O nedenle solar enerji ile birlikte, grafeni de kullanarak evlerde kullanımı için uygun hale gelebilir. Bununla birlikte Demir Fosfat teknolojisi de bir başka teknolojik gelişme sunabilir. Ancak her ikisi de uzun sürede doluyor ama çok uzun süreli de enerji veriyor.”
Bir demir hava veya demir fosfat pilleri diğerlerinden ayıran bir diğer avantajı ise Lityum İyonun soğukta kendini boşaltması, demir havanın ise böyle bir sorun üretmemesi…
Bu pillerin uçaklarda da kullanımı konusundaki çalışmalar oldukça fazla…
YAZILIMIN NE ÇEKTİĞİ DE ÖNEMLİ
Tabii mesele tek başına pillerde bitmiyor, ondan enerji emen yazılımlar da söz konusu.
Bu alanda çaba gösteren girişimci Dr. Erdem Erkul nanotel pillerin gelecek yaşamdaki önemleri kadar, yazılımların çektiği enerji miktarının azaltılmasının da bir o denli etkili olacağını vurguladı.
Dr. Erkul, solar enerji teknolojisiyle desteklenen nanotel pillerin uzun süreli sağlayacağı enerjinin vadesini kısaltan uygulamalar açısından da günümüzden örnek verdi:
“Cep telefonlarında en çok enerji çeken uygulamalardan üçü instegram, twitter ve WhatsApp bu üç uygulamayı kapattığınızda cep telefonunuzun bir gün süren şarjının 2-3 güne çıktığını görürsünüz. Bu durumda bu uygulamaların çektiği enerjiyi de düşürmek gerekiyor. Küçük, süratli dolan ve uzun süre enerji veren hidro, plazma, magnezyum, demir hava piller geleceğimizde yer ettiği kadar, yazılımların yeniden düzenlenmesi de önemli olacak…”
Şurası açık ki, gelecek 10 yılda şarj edilebilir otomobiller, fosil kaynaklı çoktan yanmalı motorlara veda edecek…
Onun yerini elektrik enerjisi alacak…
Demir hava pil teknolojisi ise evlerimizin vazgeçilmesi haline gelecek.
Bu teknolojilere sahip olanlar geleceğe yön verecek…
Sevindirici olan Türkiye’de üniversitelerin ve özel sektörün bu alanda uğraşı oldukça fazla...
Dünyanın en incesini ürettikten sonra, en hızlı şarj olanını başaran da unutulmasın ki bir Türk, Mehmet Türker…
