Elektronik Cihazlarımızı Vücut Titreşimleriyle Nasıl Şarj Ederiz?

Erman Öze, YTÜ Makine Müh. Enerji Dalı Öğr.Mehmet Büyükkoyuncu, YTÜ Makine Müh. Enerji Dalı Öğr.

Enerji insanoğlunun varoluşundan bu yana süregelen bir ihtiyaçtır. Gelişen teknoloji, Dünyayı pek de hesaba katmadan değişen politikalar, fosil kaynaklı yakıt kullanımı ve benzeri birçok sebep yüzünden Dünyamız küresel ısınmayla karşı karşıya kalmıştır. Ayrıca enerjinin bir kısmı başka yollardan karşılanabilecekken (rüzgâr, güneş, su enerjisi… vs.), Dünyamız hiçbir zaman eski haline dönemeyeceği bir noktadadır. Eğer linyit yakıtlar bilinçsizce kullanılmaya devam edilirse güneş ışınları bizim için yararlı bir kaynak değil, aksine zararlı bir kaynak olacaktır. Gelişen dünyada enerji miktarını kısıtlamak gerçekten uzak olsa da -televizyon, bilgisayar ve cep telefonu kullanımının artık önüne geçilemez olduğu bir gerçek- enerji kayıplarını en aza indirmeli ve gündelik yaşantımızda farkında olmadan elde ettiğimiz kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek gibi fikirlere açık olabilmeliyiz.

Gündelik hayatımızda yürürken, elimizi sallarken, koşarken, otururken birçok sallanma hareketi yaparız. Bu sallanma hareketi sayesinde bir kinetik enerji elde ederiz ve bu kinetik enerji, zemberek sisteminde depolanarak enerjiye dönüşür. Gündelik hayatta yaptığımız temel hareketler sayesinde saatimizin ve hatta geliştirilebilirse telefonumuzun çalışmasını sağlayabiliriz.

Zemberek Sistemi çok eskilerden beri saatlerde uygulanan, saatin herhangi bir enerji kaynağına ihtiyaç duymadan çalışmasını sağlayan temelde bir enerji depolama sistemidir. Zemberek, bu sistemde bulunan enerji depolama görevini üstlenen bir yayın adı olmakla birlikte, tüm sistem de bu isimle anılabilir. Kol saatlerinde ve duvar saatlerindeki zemberek sistemleri, farklı çalışma şekillerine rağmen, temelde benzer prensiplere sahiptir.

Hepimizin bildiği kurmalı saatlerdeki zemberek isimli yayın, kuvvet uygulanarak sıkıştırılması sonucu saatin hareketi için gerekli olan enerji potansiyel enerji olarak depolanır. Daha sonrasında zemberek yayının yavaş yavaş gevşemesiyle depolanmış olan enerji, saatin akrep ve yelkovanının hareket etmesini sağlayan tahrik mekanizmalarının dönmesini sağlar. Temelde zemberek bir burulma yayı olarak düşünülebilir.

Kurmalı saatlerde zemberek yayının sıkıştırılması kuvvet uygulanarak gerçekleştirilirken, kol saatlerinde ise bunun için insan kolunun hareketi sonucunda oluşan titreşimler yeterlidir. İnsan kolunun hareketi sonucunda devreye giren tahrik mekanizmaları, zemberek yayının harici bir kuvvet uygulanmasına gerek kalmadan sıkışmasını, buna bağlı olarak enerji depolamasını sağlar.

Mekanik saatlerin kullanılmalarının ilk yıllarından bu yana neredeyse hep bilinen bu sistem, gelişen teknolojiyle de değerini kaybetmemiş, hala daha varlığını sürdürebilmiştir. Hepimizin kullanıyor olduğu cep telefonları ve tablet bilgisayarlar enerjilerini bir bataryadan sağlar. Zemberek sistemi bu aletlerin şarj problemlerine günümüzde bir çözüm yolu olarak görülebilir. Genelde cebimizde taşıdığımız cep telefonumuzun durduğu yerde, vücudumuzun hareketleri sonucunda oluşan titreşimler sayesinde kendini şarj edebilmesinin oldukça yararlı olacağına şüphe yoktur. Büyük teknoloji firmaları bu konuda çalışmalar yürütmeye başlamış ve inovatif fikirlerle çağımızın en büyük problemlerinden olan enerjinin depolanması konusunda çözüm olabileceğini düşünmüşlerdir.

Örneğin, Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) ile hareket enerjisiyle şarj olan bilgisayar geliştiklerini söyleyen Intel Türkiye Genel Müdürü Burak Aydın, saatlerdeki zemberek sistemini dizüstü bilgisayar teknolojisine taşıdıklarını söylüyor.

Dizüstü bilgisayar başta olmak üzere mobil cihazların en büyük problemi olan şarj konusunda dünyanın en büyük çip üreticisi Intel ve ODTÜ’nün yürüttüğü proje son aşamasına geldi. Mobil cihazların taşınırken oluşan hareket enerjisi ile şarj olabilmesini sağlayacak olan sistem için ODTÜ ile AR-GE çalışmaları yaptıklarını ifade eden Intel Türkiye Genel Müdürü Burak Aydın, bu sayede dizüstü bilgisayarların taşınırken şarj olabileceklerini ve Türkiye’den bir ‘know-how’ çıkarıp, dünyaya yayabileceklerini söylüyor.

Intel’den verilen bilgiye göre ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü’nde çalışılan proje, mikroçipler üzerindeki titreşim enerji ve frekansı, güneş ya da ısı enerjisini yükselterek elektrik enerjisine dönüştürme fikrine dayanıyor. Bu 3 yıllık projenin 2013 yılında tamamlanması öngörülüyor.

Amerika’da yaklaşık 3 milyon iPhone ve iPad kullanıcısının olduğu bilinmektedir. Eğer bir iPad veya iPhone her gün şarj edilirse, yılda elektrik enerjisi için 16 dolar ödenmektedir. Eğer iPhone veya iPad’lere zemberek sistemine benzeyen ve şarjın %50’sini karşılayabilen bir sistem monte edilirse yılda yaklaşık 24 milyon dolarlık elektrik enerjisi kazancı sağlanacaktır. Bu da fosil yakıtların daha az kullanılması, dünyamızın daha temiz kalması ve ayrıca elde edilen hareket enerjisinin boşa gitmemesi demektir.

Zemberek sayesinde taşınabilir aletlerimiz için ihtiyacımız olan elektrik enerjisini kendimiz üretmiş olacağız. Bu sistem geliştirilebilirse ve taşınabilen tüm teknolojik aletlere monte edilebilirse dünyada önemli bir enerjinin tasarrufunu gerçekleştirecek. Tüm taşınabilir teknolojik aletlere uygulanması zor gibi görünüyor olabilir, ancak bu sistem örnek teşkil etmesi açısından çok önemlidir. Elektrik enerjisi şu anda en pahalı ve en değerli enerjidir çünkü üretilme aşaması dışında küresel ısınmaya hiç bir zararı yoktur. Bu yüzden elektrik ve diğer enerji kaynaklarının sarfiyatı konusunda daha bilinçli bir tutumla bu ve benzeri sistemlerin kullanımını hayatımıza dahil edebilmeliyiz.