Katalog

Otomobil Teknolojileri YENİ BİR METAL ÇAĞI MI BAŞLAYACAK? Eski arabalar, yeni arabalara yakıt oluyor Otomotiv endüstrisinin sürekli sözünü ettiği elektrikli araba için para biriktirmeye başlamadan önce bir başka gerçek gündeme geldi. Geleceğin arabası metal ile işleyecek. Eski arabalarin metalleri un ufak edilecek ve yeni yakıt olarak motorlar tarafından yakılacak... * Bir depo dolusu metalle ortalama bir binek arabası benzinle işleyen türdeşinden üç kat fazla yol alabiliyor. * Daha da iyisi, metal yakıtla işleyen araçlar hava kirliliğine yol açmıyor. Bir başka deyişle, karbondioksit, toz, kurum ve nitrojen oksit gibi havayı kirleten maddeler oluşturmuyor. * Dahası, bu yakıt yeniden şarj edilebiliyor. Tüketilen nanoparçacıklara azıcık hidrojen eklendiğinde, bu madde tekrar tekrar yakılabiliyor. * Tüm bunlar, yeni bir demir çağının müjdecisi olabilir. Üstelik, bu çağ yalnızca arabalar değil, her tür motorlar için de geçerli olabilir. A BD Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı araştırmacılarından Dave Beach, motorlara yakıt yükleme yöntemini değiştirebilecek bir yöntem geliştirdi. Yöntemin özünde demir, alüminyum, ya da boron gibi metal yığınları yatıyor. Bu yığınlar enleri topu topu birkaç nanometrelik tanecikler içeren bir toza dönüştürüldüğünde son derece reaktif bir maddeye dönüşüyorlar. Bu madde ateşlendiğinde de bol miktarda enerji elde ediliyor. Beach’in yaptığı hesaplamalara göre, birtakım değişimlerden geçirilen bir motor ve depo dolusu metalle ortalama bir binek arabası benzinle işleyen türdeşinden üç kat fazla yol alabiliyor. Daha da iyisi, söz konusu metal nanoyakıtın yanış biçimine bağlı olarak, bu tür bir yakıtla işleyen araçlar hava kirliliğine yol açmıyorlar. Bir başka deyişle, karbon dioksit, toz, kurum ve nitrojen oksit gibi havayı kirleten maddeler oluşturmuyorlar. Dahası, bu yakıt yeniden şarj edilebiliyor. Tüketilen nanoparçacıklara azıcık hidrojen eklendiğinde, bu madde tekrar tekrar yakılabiliyor. Tüm bunlar, yeni bir demir çağının müjdecisi olabilir. Üstelik, bu çağ yalnızca arabalar değil, her tür motorlar için de geçerli olabilir. edilmesi gerekiyor. Bir başka deyişle, çoğu metallerde yanma sürecinin başlatılması için oksit katmanının en az 2000º C’lik bir sıcaklıkla buharlaşması gerekiyor. Böylesine yüksek bir sıcaklık roketler için bir sorun oluşturmasa bile, arabalarda uygulanması hiç de basit bir işlem değil. Bir başka sorun da oksit katmanının buharlaşır buharlaşmaz soğumaya başlaması ve katılaşarak küle dönüşmesi. Yine Oak Ridge araştırmacılarından biri olan Solomon Labinov bu sorunu yakından tanıyor. 1980’lerin başlarında, Kiev’de bir mühendislik enstitüsünün başkanlığını yaptığı sırada mikrometre boyunda demir parçacıklarını içten yanmalı bir motorda yakmayı deneyen Labinov ve arkadaşları oksit külünün pistonlar, silindir duvarları ve supaplara birikip motoru tıkadığına tanık oldular. Sorunun içinden çıkamayınca da pes ettiler. Daha sonra A.B.D’ye taşınıp Oak Ridge’de çalışmaya başlayan Labinov bu kez nanoölçekli parçacıklar kullanarak sorunu Beach ve kuramcı Bobby Sumpter ile birlikte yeniden gözden geçirmeye karar verdi. BİR KIVILCIM YETİYOR Yapılan deneyler sonucunda ekip yaklaşık 50 nanometre çapındaki nanoparçacıkların Labinov’un önceki deneyinde kullandığı daha iri demir parçacıklarından çok daha kolay tutuştuklarını ortaya koydu. Bu parçacıklar 250ºC sıcaklıkta, katta yalnızca bir kıvılcımla tutuşabiliyorlardı. Araştırmacılar konuyu daha enine boyuna incelediklerinde, nanoparçacıkların kendilerinden daha iri parçacıklara bölünen akrabalarına çok daha farklı bir tepki gösterdiklerini fark ettiler. Nanoparçacıkların yüzey alanlarının hacimlerine olan oranı bir hayli yüksek olduğundan, çok daha kolay yanıyorlar. Demirle oksijen hemen tepkidiğinden, büyük miktarda demirin aynı anda havaya karışması durumunda, oksitlenme metalin kendiliğinden tutuşmasına yetecek ısıyı da üretebiliyor. Bunun önüne geçilmesi amacıyla, üretim sırasında nanoparçacıkların üzeri genellikle koruyucu bir oksit katmanıyla kaplanıyor. Ne var ki nanoparçacıkların yü ROKETLERDE KULLANILIYOR Roketlerde yakıt olarak zaten metal tozu kullanılıyor. Bir tutam alüminyum uzay mekiğine ek bir güç sağlıyor. Gelgelelim, metal tozunun arabalarda kullanılması roketlerdekinden çok daha farklı bir durum. Demir ve alüminyum gibi metallerin parçacıkları havayla temas ettiklerinde yüzeylerinde bir oksit katmanı oluşuyor ve metal ateşlenmeden önce bu yüzeyin yok Demirle işleyen motor iç yanımlı motor üzerinde birtakım değişiklikler yapıldığında metal yakıtla çalışabilir. Bu tür bir motorun, benzin ya da mazotla çalışanın tersine, hava kirliliğine yol açmayacağına inanılıyor. 989/10 4 Mart 2006