Günümüzün en önemli sorunlarýndan biri, nüfus artýþý ve sanayileþme sonucu ortaya çýkan artan enerji ihtiyacýnýn karþýlanamamasýdýr. Enerji ihtiyacýnýn verimli bir þekilde karþýlanmasý için enerji depolama yöntemlerinin etkin kullanýlmasý gerekmektedir. Enerji depolama yöntemleri arasýnda en yaygýn kullanýlan yöntemlerden biri gizli ýsý depolama yöntemidir. Gizli ýsý depolama yönteminde, enerjinin maddede faz deðiþimi yoluyla sabit bir faz geçiþ sýcaklýðýnda depolanmasý saðlanmaktadýr. Faz deðiþtiren maddeler, yüksek ýsý depolama kapasiteleri, sürekli enerji beslemesi ve sabit sýcaklýkta kolay enerji depolanmasýný saðlamalarý nedeniyle gizli ýsý depolamasý için kullanýlabilir. Bununla birlikte, faz geçiþi sýrasýnda enerjinin depolanmasýný etkileyen olumsuz koþullar nedeniyle, son yýllarda uygulanan çeþitli yaklaþýmlarla bu malzemeler uygun bir yapý içinde sýnýrlandýrýlmakta ve þekilce kararlý faz deðiþtiren maddeler elde edilmektedir. %74’den daha fazla iç faz hacmi içeren emülsiyonlarýn polimerize edilmesiyle elde edilen poliHIPE’ler özel amaçlar doðrultusunda kullanýlabilen açýk hücreli yeni nesil gözenekli malzemelerdir. Son yýllarda literatürde bu malzemelerin enerji depolanmasý ile ilgili alanlarda da kullanýmýna rastlamak mümkündür.
Bu çalýþmada, termal enerji depolama sistemlerinde kullanýlmak üzere modifiye edilmiþ Fe3O4 nanopartikülleri içeren poliHIPE kompozitleri destek malzemesi olarak baþarýyla üretilmiþ ve elde edilen malzemeler, n-heptadekan içeren þekilce-kararlý faz deðiþtiren kompozit malzemelerin hazýrlanmasýnda kullanýlmýþtýr. Kompozit malzemelerdeki nanopartikül varlýðýnýn, malzemelerin ýsýl kararlýlýðýna ve mekanik mukavemetine olan etkisi incelenmiþtir. Elde edilen þekilce kararlý faz deðiþtiren malzemelerin, düþük sýcaklýktaki (20-35 °C) gizli ýsý depolama uygulamalarý için uygun faz geçiþ sýcaklýðýna (Tpik-erime=27,3ºC) ve dikkate deðer enerji depolama kapasitesine (ΔHerime=80,2 J/g) sahip olduðu görülmüþtür.
Anahtar Kelimeler: magnetit nanopartiküller, PoliHIPE kompozit, ýsýl enerji depolama, faz deðiþtiren maddeler
|
