Patatesle dünyayı aydınlatmak

(Jonathan Kalan / BBC Future)

Okullarda elektrik akımıyla ilgili fizik derslerinde genellikle patates kullanılır. Fakat bugüne kadar kimse patatesi enerji kaynağı olarak incelememiş. Kudüs İbrani Üniversitesi’nde araştırmacı Haim Rabinowitch ve arkadaşları birkaç yıldır patatesten elektrik üretme projesi üzerinde çalışıyor.

BBC Türkçe'de yer alan yazıda projenin ayrıntıları ele alınıyor. Buna göre, patatese basit bir metal düzenek ve ampul takarak elektrikten yoksun köyleri bu yolla aydınlatmayı hedefliyorlar. Rabinowitch, bir tek patatesin bir odayı 40 gün aydınlatacak kadar elektrik üretebileceğini söylüyor.

Bu düşünce bazılarına saçma gelse de, aslında bilimsel temellere dayanıyor. Fakat Rabinowitch ve ekibinin de keşfettiği gibi bu düşünceyi hayata geçirmek göründüğünden daha zor.

Organik bir maddeden pil yapmak için iki metal parçası gerekiyor. Çinko gibi bir metal negatif yüklü elektrot, yani anot, bakır gibi bir metal de pozitif elektrot, yani katot olarak kullanılabilir. Patatesin içindeki asit, çinko ve bakır ile kimyasal tepkimeye neden oluyor ve elektronlar bir metalden diğerine doğru akarken enerji meydana geliyor.

Süper patatesler

Okullarda elektrik akımıyla ilgili fizik derslerinde genellikle patates kullanılır. Fakat bugüne kadar kimse patatesi enerji kaynağı olarak incelememiş. 2010’da Rabinowitch, California Üniversitesi’nden başka bir ekiple birlikte bu fikri denemeye karar vermiş. Yine daha fazla enerji için patatesi dört-beş dilime ayırıp aralarına bakır ve çinko metal tabakaları koyarak bir devre oluşturmuşlar.

Önce patatesi sekiz dakika kaynatarak içindeki organik maddenin parçalanmasını, böylece direncin azalmasıyla elektronların daha serbest hareket etmesini ve daha çok enerji üretilmesini sağlamışlar.

Rabinowitch bundan düşük voltajlı enerji üretildiğini, “fakat elektrik olmayan bölgelerde aydınlatma ve cep telefonu ya da başka bir elektrikli cihazı şarj etmede kullanılabileceğini” belirtiyor.

Bu elektriğin maliyeti kilovat saat başına 9 dolar civarında; yani normal bir pilden 50 kat daha ucuz. Geri kalmış bölgelerde aydınlatma amacıyla kullanılan gazyağından ise altı kat ucuz olduğu söyleniyor.

Peki neden patates hâlâ bu amaçla kullanılmıyor?

Besin kaynağı

Patates besin kaynağı olarak büyük önem taşıyor. 2010 yılında 324 milyon tondan fazla patates üretildi. 130 ülkede tahıl dışındaki gıdalar içinde en çok tüketilen ürün ve milyarlarca insan açısından başlıca karbonhidrat kaynağı. Ucuz ve çabuk bozulmayan bir ürün.

Dünyada 1,2 milyar insan elektriksiz yaşıyor. Araştırmacılar patatesin çözüm olabileceğini ve politikacıların ve kuruluşların ilgi göstereceğini sandı. Fakat deneylerin üzerinden üç yıl geçmesine rağmen patates enerjisi neden beklenen ilgiyi görmedi? Rabinowitch bunun nedenini “haberleri yok” şeklinde açıklasa da, asıl neden biraz daha karmaşık görünüyor.

Birincisi, enerji amacıyla bir gıda ürününün kullanılıyor olması. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’nden Olivier Dubois, bu amaçlı kullanımda gıda stokunun azalması ya da çiftçilerle rekabet durumunun oluşmaması gerektiğini belirtiyor. “Önce şu soruyu sormalıyız: Yeteri kadar yiyecek patates var mı? Sonra, patates satışından geçimini sağlayan çiftçilerle rekabet durumuna düşüyor muyuz? Bu iki konuda sorun yoksa ve elde hala patates varsa o zaman bu iş olabilir.”

Bazı uzmanlar, satılamayıp elde kalan patateslerin enerji amacıyla kullanılabileceğini belirtiyor. Örneğin Kenya’da üretilen 10 milyon ton patatesin yüzde 10-20’si pazara ulaşamıyor ya da kötü depolama koşulları nedeniyle heba oluyor.

Patates pilin zayıflıkları

Fakat bazı ülkelerde yerel üretilen patateslerin pahalı ve az olması bazı bilim insanlarını başka ürünlerden enerji elde etmeye yöneltti. Sri Lanka’da KD Jayasuriya adlı fizikçi, elektrik enerjisi üretiminde bir tür muz kökü kullanıyor. Kökü kaynattıktan sonra doğrayarak enerji üreten ekip, bir ampulü 500 saat boyunca aydınlatacak elektrik üretmeyi başardığını söylüyor.

Patatesten enerji üretme fikrine yeterince sıcak bakılmıyor. Massachusetts Üniversitesi’nden Derek Lovley bu projeye ilgisizliğin nedenini şuna bağlıyor: “Bu enerji aslında çinkonun aşınması yoluyla elde ediliyor. Yani zaman içinde patates ya da muzu da yenilediğiniz gibi çinkoyu da yenilemek gerekiyor,.”

Aslında çinko gelişmekte olan ülkelerde ucuz bir maden. Sri Lankalı bilim adamı çinkonun yine de gaz yağından daha az maliyetli olacağını söylüyor. Ayrıca magnezyum ve demir gibi madenler de aynı amaçla kullanılabilir.

Tabii bir de güneş enerjisi gibi modern tekniklerin kullanıldığı bir çağda patatesten enerji üretme fikri tüketiciye pek de cazip gelmiyor.

Fakat patatesi pil olarak kullanmanın mümkün olduğu ve ucuz bir enerji kaynağı olabileceği görüldü. Bu fikrin takipçileri bu işten kolay kolay vazgeçmeyecek görünüyor.

Makalenin İngilizce aslına buradan ulaşabilirsiniz.