BĐLĐMSEL ISIYI ELEKTRĐĞE DÖNÜŞTÜRMEK

Transkript

1 SAYI : 3/2010 OCAK 2010 BĐLĐMSEL ISIYI ELEKTRĐĞE DÖNÜŞTÜRMEK Bilgisayar işlemci chiplerinden araba motorlarına kadar her şeyde atık ısı ciddi bir verimsizlik kaynağıdır. Fakat yeni araştırmalar bu atık ısının çoğunun kullanılabilir bir elektriğine dönüştürebilecek bir teknolojik yolu işaret etmektedir. Bu tür atık-enerjiyi ürüne çevirme işi cep telefonlarında iki kat konuşma zamanı, dizüstü bilgisayarlarda iki kat daha uzun çalışma süresi veya enerji istasyonlarından iki kat daha fazla verim elde edilmesini sağlayabilecektir. Bunu Journal of Applied Physics [ Quantum-coupled single-electron thermal to electric conversion scheme, D. M. Wu, P. L. Hagelstein, P. Chen, K. P. Sinha, ve A. Meulenberg, J. Appl. Phys. 106, (2009)] dergisinde makalesi yayınlanan Peter Hagelstein ifade etmektedir. Hagelstein MIT de bir doçenttir ve kendisi mevcut katı-hal aygıtlarının ısıyı elektriğe dönüştürmede çok verimli olmadıklarını söylemektedir. Doktora öğrencisi Dennis Wu ile gerçekleştirdiği yeni araştırması böyle bir dönüşümde verimin teorik sınırlarını yakalayabilecek gerçekçi teknolojiye erişmeyi hedeflemektedir. Teori, bu tür bir enerji dönüşümünün Carnot Limiti olarak adlandırılan belli bir değeri asla aşamayacağını söyler. Carnot Limiti, herhangi bir aygıtın ısıyı işe dönüştürmede erişebileceği maksimum verimi saptayan bir formüldür. Fakat mevcut ticari termoelektrik aygıtlar ancak bu teorik limitin onda birine erişebilirler. Farklı yeni teknolojiyi içeren deneylerde Hagelstein in Yan Kucherov ve arkadaşları ile birlikte çalıştığı termol diyodlar verimin Carnot Limitinin %40 olabildiğini göstermektedirler. Ayrıca hesaplamalar bu tür bir sistemin bu sınırın %90 nına erişebileceği göstermektedir. Hagelstein, Wu ve diğer çalışanlar mevcut aygıtların performanslarını iyileştirmekle uğraşmak yerine sıfırdan başladılar. Analizlerini çok basit bir sistem kullanarak gerçekleştirdiler. Bu sistemde güç, tek bir kuantum-nokta aygıtı (aygıttaki elektrik yüklerini taşıyan elektronların ve deliklerin (holler) olduğu bir yarı iletken tipi) tarafından üretildi. Bu aygıtın tüm safhalarını kontrol ederek, ideal bir termal-elektrik dönüştürücüsünü nasıl tasarlayabileceklerini anlamaya çalıştılar. Hagelstein mevcut sistemler ile ısının elektriğe dönüştürülebileceğini fakat çok az miktarda güç elde edilebileceğini söyler. Ayrıca daha az verimli elektrik güç istasyonları elde etmek de mümkündür, fakat daha büyük ve daha pahalı sistemler olacaktır. Bunun ticari bir yanı yok. demektedir kendisi. Fakat onun takımı, yeni sistemi kullanarak hem yüksek verimi elde etmenin mümkün olduğunu bulmuşlardır.

2 Daha gelişmiş iş üretme yeteneği için gerekli olan anahtar sıcak yüzey ile dönüşüm aygıtı arasındaki mesafeyi arttırmak idi. MIT profesörü Gang Chen in yeni bir makalesi ısı transferinin birbirlerine çok yakın yüzeyler arasında da gerçekleşebileceğini ve oranın teorinin öngörüsünden daha fazla olduğunu rapor etmiştir. Bu yeni rapor ısının sadece aktarılamayacağını ayrıca elektriğe dönüştürülebileceğini söylemektedir. MTPV Corp. isimli bir şirket halen Hagelstein in söylediği teknoloji üzerine çalışmaktadır. Bu şirketin kurucusu olan Robert DiMatteo, Hagelstein in yeni düşüncesinin ticari hale gelmesini ümit etmektedir. Ayrıca şirketi tarafından geliştirilen bu teknolojinin güç istasyonlarında 10 kat daha fazla gelişme üretebileceğini söylemektedir. O, bu çalışmanın potansiyel olarak büyük bir buluş olduğunu söylemektedir. DiMatteo dünya çapında üretilen tüm enerjinin yüzde 60 civarının kaybedildiğini söyler. Bu kaybın çoğu atık ısı şeklindedir. Bu yeni teknoloji kaybedilen bu enerjinin ciddi bir oranını geri alabilecektir. Hagelstein bu çalışmanın 2002 de başladığı yıllarda bu aygıtların üretilemeyeceğini söyler. Tamamen teorik bir alıştırma olarak başlamışlardır. Fakat o zamandan bu yana olan çalışmalar gerçeğe çok yaklaştırmıştır. Ticari hale dönüşebilmesi için kullanılabilir kuantum-nokta aygıtlarının üretilebilmesi için bir kaç yılın daha geçmesi gerekmektedir. Hagelstein şunu söyler: Eğer dönüştürebilirseniz atık ısıda bir altın madeni vardır. GÜNCEL ÜNĐVERSĐTE-SANAYĐ ĐŞBĐRLĐĞĐ MODELLENMESĐ VE ÖNEMĐ Ülkemizde, uzun yıllardan beri teknoloji transferi ile sanayide faaliyetlerini sürdürmesi, sanayinin teknolojik araştırmalardan uzak kalması, buna yatırım yapmaması ve üniversitelerin bu konuda gerekli açılımları yapamaması nedeniyle üniversite-sanayi işbirliği istenilen seviyede değildir. Üniversitelerimizin özellikle mühendislik fakültelerinde, sanayi ile çok yakın ilişkide olması ve sanayinin ihtiyaçlarına paralel olarak ortaklaşa çeşitli çalışmaların yapılması gerekmektedir. Üniversitesanayi işbirliği ile her iki tarafın da beklentilerini karşılama daha kolay olacaktır. Üniversitelerin beklentileri, öğrencilerin iyi yetişerek meslek sahibi olması, öğretim elemanlarının bilimsel anlamda yetişmesi için araştırma olanaklarının verilmesi ve temel ve mühendislik bilimlerinin geliştirilerek ülkemizi çağdaş uygarlık seviyesine çıkarmaktır. Sanayinin beklentileri ise, pazara yönelik teknolojik bilgi ihtiyacının karşılanması, karşılaşılan problemlere çözüm bulunması, ürün kalitesinin iyileştirilmesi ve ekonomik büyüme sağlanması için çalışmalar yapılmasıdır.

3 Sanayici, karşılaştığı problemleri kısa sürede çözmek ve ekonomik göstergeleri de dikkate alarak diğer firmalarla rekabet etmek zorundadır. Sanayideki bu tür problemlerin çözümünde, özellikle mühendislik eğitimi veren üniversitelere katkı sağlama fırsatı verilmelidir. Kaynakları kıt ve bu kaynakları maksimum verimle kullanmak zorunda olan ülkemiz için üniversite-sanayi işbirliği son derece önemlidir Üniversite-sanayi işbirliğinin sağlayacağı başlıca faydalar şu şekilde özetlenebilir: Az olan kaynaklar doğru kullanılabilir. Üniversite-sanayi işbirliği ile üniversitelerde ve sanayi de ar-ge faaliyetleri artırılabilir böylece kalite ve verimlilik artırılabilir. Sanayiler, bilimsel ve teknolojik gelişmelere daha yakın olur ve böylece kendi teknolojisini üretebilirler ve uluslararası piyasa ile rekabet edebilirler. Üniversitesanayi işbirliği, sanayilerin teknolojik açıdan yeterli bilgiye sahip olmasını sağlar. Bu işbirliği ile üniversitelerin, sanayinin ihtiyaç duyduğu alanlara yönelmesi sağlanır ve mühendislerin bilimsel ve teknolojik tabanları kuvvetlenir. Üniversitelerin sanayi ile işbirliği halinde olabilmesi için arada iletişimi sağlayan üniversite bünyesine bağlı bazı merkezlerin, programların veya tesislerin kurulmasına ihtiyaç vardır. Modelleme Yöntemleri Proje merkezi kurulması KOSGEB Ar-Ge merkezi kurulması Sürekli eğitim merkezi MBA programı Üniversite-Sanayi Đşbirliği Đçin Yapılabilecekler Proje merkezi kurulması Đşletmelerin proje çalışmalarında projelendirme süreçlerine destek amaçlı veya ortak olarak katkı sağlamak TÜBĐTAK, KOSGEB, TTGV, SANTEZ vb. programlarda işletme projelerine finansman sağlanmasında liderlik etmek. KOSGEB Ar-Ge merkezi kurulması Đzmir Đşletme geliştirme merkezi ile duvarsız teknoloji inkubatörü yapılandırılması. Sürekli eğitim merkezi Đşletmelere yönelik eğitim faaliyetleri, yetişkinlere yönelik eğitim faaliyetleri Mesleki eğitim programları Sertifika programları Dil programları. MBA programı Yerinde eğitim modeli ile bölgesel ve kurumsal programlar.

4 GEZĐYORUZ PERĐ MASALI BAKÜ Bakü, Hazar Denizi kıyısında Doğu nun büyülü şehirlerinden biridir. Azerbaycan ın başkenti Bakü 20. Yüzyıldan itibaren zengin petrol yataklarından dolayı ilgi odağı haline gelmiştir. Son dönemdeki ekonomik kalkınmasının Bakü şehrine yansımaları çok etkileyicidir, yeni gökdelenlerle birlikte tarihi binaların restorasyonu ile şehrin her tarafı yeniden yapılandırılmaktadır. Bakü ve Đzmir birbirlerine fiziksel olarak çok benzemekle birlikte aynı zamanda kardeş şehirlerdir. Đzmir caddesini ve restoranını görünce heyecanlanmamak bir Đzmirli olarak elde değil. Zaten, Bakü de kordon boyunda yürürken kendinizi Đzmir de gibi hissedersiniz. Azerbaycan, bir Türk ün kendini gerçekten evinde hissettiği bir yer. En ünlü tarihi yapılarından biri olan Kız Kulesi aklımıza hemen Đstanbul umuzu getirmekte. Türk şehitliği ve Türk Camisi de aramızdaki dostluğun sadece politik sözlerde kalmadığının en büyük göstergesi. Şehrin kuşbakışı görünümü Şehirdeki Türk Camii Azadlık Meydanı; Türk Yıldızları bu meydanda gösteri yaptılar ve onları tam 1 milyon insan bu meydanda izledi.

5 3 Azeri den 4 ü sanatçıdır söylemini doğrulayan şekilde sanata verilen değerle, misafirlerini etkileyen Bakü, son dönemde yapılan sahil boyundaki fıskiyelerde bile çalınan yedi güzel balesinin de etkisiyle kendinizi doğu diyarlarında bir masalda gibi hissetmenize sebep olur. Bakü de görülmesi gereken tarihi yerlerden biri Gobustan bir diğeri ise Đçeri Şeher. Đçeri Şeher Labirent şeklindeki yapılanmasından dolayı dünyada kaybolma olasılığınızın en yüksek olduğu yer. Dikkatli olmalısınız, Azerilerin bile çıkışı çok iyi bilmediklerinden emin olabilirsiniz Bakü misafirlerini bir peri masalında gibi ağırlamakta Türk Şehitliği Yedi güzel balesi eşliğinde muhteşem gösteri Meşhur sürekli yanan ateş

6 FAKÜLTEDEN HOCAMIZI UĞURLADIK ÖĞRENCĐ PROJELERĐ BAŞLADI Fakültemiz Hocalarından Yrd. Doç Dr. Aziz KOLKIRAN, aldığı bilimsel çalışma daveti üzerine daha önce doktora çalışmalarını yaptığı Oklahoma State Universitiy e gitti. Yaklaşık dört hafta sürecek çalışmalarını bitirdikten sonra aramıza dönecek olan Aziz Hocamıza kolay gelsin diyoruz. Mühendislik Fakültesi; makine, elektrikelektronik ve endüstri bölümlerinden ilgili öğrencilerimiz kendi oluşturdukları grupları ile tasarladıkları projelerini fakülte hocalarımıza sundular. Đlk yıllarında gösterdikleri performansı takdir eden hocalarımız, öğrenci projelerine destek vereceklerini belirttiler.