Ulsan Ulusal Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (UNIST) araştırmacıları, binaların çatısına düşen yağmur damlalarından elektrik üretebilen çığır açan bir teknoloji geliştirdi. Makine Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Park Young-bin liderliğindeki ekip, karbon fiber kompozit tabanlı bir damlacık elektrik jeneratörü (S-FRP-DEG) yarattı. Bu yenilikçi sistem, özellikle şiddetli yağışlarda tahliye veya alarm sistemlerinin harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymadan çalışmasını sağlayarak, sürdürülebilir enerji çözümleri için önemli bir adım teşkil ediyor.
Geliştirilen jeneratör, nilüfer yapraklarının suyu itme prensibinden ilham alıyor. Araştırma ekibi, karbon fiber kompozit yüzeyde mikroskobik düzensizlikler oluşturarak ve özel bir kaplama uygulayarak, yağmur damlalarının yüzeye çarptığında maksimum temas alanı sağlamasını, ardından hızla boncuk şeklini alıp sıçramasını sağlıyor. Bu temas ve ayrılma anında elektrik üretiliyor; yağmur damlaları pozitif yüklü iken kompozit yüzey negatif yüklü olup, statik elektriğe benzer bir prensiple yüklü parçacıklar karbon fiberler aracılığıyla akım oluşturuyor. Geleneksel metal bazlı jeneratörlerin yağmur suyundaki kirleticilerden kolayca aşınması sorununu, korozyona dayanıklı ve hafif karbon fiber kompozitler kullanarak çözdüler. Ayrıca, nilüfer yaprağı etkisinden ilham alan kaplama sayesinde şehirdeki kurum ve kirleticilerin yüzeye yapışması engelleniyor, bu da uzun süreli dış mekan kullanımında performansın korunmasını sağlıyor.
Yapılan deneylerde, tek bir 92 mikrolitrelik yağmur damlası 60 volta kadar elektrik üretebildi ve dört jeneratörün seri bağlanmasıyla 144 LED ampul anında yandı. Jeneratörler çatı kenarlarına ve drenaj kanallarına takılarak gerçek zamanlı yağış tespiti de başarıyla gösterildi. Profesör Park, bu teknolojinin harici güç kaynaklarına ihtiyaç duymadan binaların ve köprüler gibi kentsel altyapının yönetilmesine ve sel hasarının önlenmesine yardımcı olabileceğini belirtiyor. Ekip, gelecekte bu teknolojiyi uçaklar ve otomobiller gibi karbon fiber kompozitlerin kullanıldığı mobilite uygulamaları için kendi kendine yeten sistemlere genişletmeyi hedefliyor.
Bu teknoloji, yağmur suyundan elektrik üreterek binalar ve kentsel altyapı için harici güç kaynaklarına bağımlılığı ortadan kaldıran, çevreci ve sürdürülebilir bir enerji çözümü sunuyor.