Magneto calorific efekt ve Gadolinium (Bitmeyen Pil Yapımı)

Konu, 'Fizik' kısmında John Ahmet tarafından paylaşıldı.

  1. John Ahmet

    John Ahmet MB Üyesi

    Kayıt:
    23 Ağustos 2017
    Mesajlar:
    41
    Beğeniler:
    15
    En İyi Cevap:
    2
    Değerlendiriler:
    +21 / 1 / -0
    Üniversite:
    Ege Universitesi
    Sizlere çok ilginç bir metalden bahsetmek istiyorum. Gadolinium. Periyodik tablonun III-B grubunda bulunan nadir toprak metallerinden biridir. Gd sembolü ile gösterilir. Gümüş parlaklığında, ferromanyetik bir metaldir. Gadolinyum’un atom numarası 64, atom ağırlığı ise 157, 25’tir. Erime noktası 1312°C, kaynama noktası da yaklaşık olarak 3000°C’dir. Oda sıcaklığında özgül ağırlığı 7, 895 g/cm3tür.

    Bu metalin çok daha ilginç bir özelliğinden bahsedeceğim. Metal manyetik alan etkisinde kaldığında ısınmaktadır. Metalin bu özelliğinden faydalanılırak modern soğutma sistemleri üretilmektedir. Bu duruma “magneto calorific effect” deniyormuş. Sanırım başka metallerde de aynı etki gözleniyor ancak gadolinium bu konuda bir numara. Bu etkiyi anlatan Türkçe kaynak bulamadım aranızda bilen varsa lütfen paylaşsın.

    Bu etkiyi gözlemleyebileceğiniz iki video paylaşıyorum.






    Sanırım mıknatıslar ve hava soğurken bu madde ısınmaktadır. Daha doğrusu bu madde manyetik alan etkisinde ısıyı kendi üzerine çekmektedir. Bu etkiyi kullanılabilir bir enerjiye dönüştürebiliriz. Videolarda yaklaşık 1 santigrad derecelik bir fark gözlemliyorlar. Bu ısı farkını (potansiyelini) elektrik enerjisine dönüştürmek için peltier elemanından faydalanabilir miyiz? Peltier genellikle işlemcilerin soğutulması için kullanılan bir üründür. Bu elemana gerilim uygulandığında bir tarafı ısınırken diğer bir tarafı soğumaktadır ancak bizim ilgilendiğimiz kısım bu değildir. Bunun tersi yapıldığında bir tarafı ısıtılırken diğer bir tarafı soğutulduğunda (soğutma opsiyoneldir) bağlı kablolar arasında gerilim oluşmaktadır. Daha doğru bir ifadeyle iki yüzeyi arasında sıcaklık farkı oluştuğunda elektrik üretmektedir. Bir amcamız bu elemanla bir deney yapmış ve 6 adet motoru çalıştırmış.




    Bu deneyi genellikle mum ile yaparlar ve başarısız olurlar. Bunu yapanlar peltierin elektrik üretmede verimsiz olduğunu söylerler. Mum ile yapınca ısı yüzeye eşit olarak dağılmadığı için verimsiz olmaktadır. Sıcak ve soğuk su kullanıldığında daha verimli oluyor. Burada sıcak suyun 95, soğuk suyun 5 derece olduğunu düşünürsek 90 derecelik bir farkla ortalama 9W lık elektrik 15 dk kullanılabiliyor. Videodaki peltier 4cm x 4cm genişliğinde ve 3mm kalınlığındadır.

    Şimdi şöyle bir şey yapalım. Gadoliniumdan yapılmış 4 cm lik bir küpün 5 yüzeyine 5 adet peltier elemanını termal macun sürerek yapıştırdıktan sonra yine 4cm lik küp blok neodium mıknatıslardan bu yüzeylere aynı şekilde yapıştıralım ve peltierleri seri şekilde bağlayalım. 5 yüzeyini kullandık çünkü 1 yüzeyini de havadan ısı transferi için boş bırakıyoruz.

    Sizce ne kadarlık bir elektrik üretimi olur. 90 derecelik bir fark olsaydı 45 W üretebilirdik ancak 1 derecelik fark ile sanırım enerji grafiği doğrusal olmadığından 45 / 90 (500 mW) dan daha az bir üretim gerçekleştirebiliriz. Ne kadar olur bilmiyorum ancak 100 mW tan fazla olacağını tahmin ediyorum.

    Neodium mıknatısların özelliklerini milyonlarca yıl koruyabileceğini biliyoruz bu nedenle yaptığımız bu pil de oldukça uzun ömürlü olacaktır.

    Piyasada 4cm lik küp şeklinde gadolinium bulamadım ancak 10mm lik olarak aliexpress.com da var. 64 adet satın alınıp yapılabilir.

    aliexpress.com/item/Gd-Gadolinyum-K-p-Blok-Toplu-Saf-99-99-Ara-t-rma-i-in-Nadir-Toprak/32832652585.html

    Neodium mıknatıs olarak ise şunlardan 10 adet satın alınabilir.

    aliexpress.com/item/1PCS-block-40mm-x-40mm-x-20mm-Super-Powerful-Strong-Rare-Earth-Block-NdFeB-Magnet-40/32752405644.html

    Sanırım bu videodaki peltier ile aynı.

    aliexpress.com/item/1PCS-block-40mm-x-40mm-x-20mm-Super-Powerful-Strong-Rare-Earth-Block-NdFeB-Magnet-40/32752405644.html

    Maliyeti düşürmek açısından piyasada 10mm lik peltier ve neodium mıknatıs da bulunmaktadır. Gadolinium bloklardan bir tanesi ile de bu yapılabilir. Yaptığınız bu pil bir duvar saatini rahatlıkla çalıştırabilecektir.

    Ne diyorsunuz böyle bir pil yapmaya değer mi? Ayrıca bu free energy ye örnek olarak gösterilebilir mi?
     
    • Beğen Beğen x 3
    • Bilgilendirici Bilgilendirici x 1
  2. emrahozmen

    emrahozmen MB Üyesi

    Kayıt:
    20 Mart 2015
    Mesajlar:
    22
    Beğeniler:
    8
    En İyi Cevap:
    1
    Değerlendiriler:
    +8 / 0 / -0
    Üniversite:
    erciyes
    pil olarak fosfor ve çok az nükleer madde kullanımı daha makul olacaktır. fosfor ışıkta veya nukleer alanda parlar. fotovoltaik parolaklığı elektriğe çevirir. tirityum fosforu parlatacak güçtedir. hesap makinesindeki gibi ışık olunca çalışır.

     
    • Beğen Beğen x 2
  3. John Ahmet

    John Ahmet MB Üyesi

    Kayıt:
    23 Ağustos 2017
    Mesajlar:
    41
    Beğeniler:
    15
    En İyi Cevap:
    2
    Değerlendiriler:
    +21 / 1 / -0
    Üniversite:
    Ege Universitesi
    Videoyu sonuna kadar izledim ilgimi çekti. İki tarafına da monokristal hücre konularak yapılan ölçümde 1,23 mikro watt elde edilmiş. Mono kristal hücrelerin veriminin %20 olduğunu düşünürsek full spectrum hücrelerle daha fazla güç elde edilebilir. Full spektrum hücreler ayrıca gece de elektrik üretebiliyorlar eğer fosforla sadece ışık mı elde ediliyor eğer burada az da olsa ısı oluşuyorsa farklı yöntemler geliştirilebilir. Bu yeni hücreler ile sadece görünür ışığı değil tüm radyasyonu elektriğe dönüştürmek mümkünmüş bu hücrelerden bulabilsem bunu denemek isterim.
     
    • Beğen Beğen x 1
  4. Crocs

    Crocs MB Üyesi

    Kayıt:
    30 Mayıs 2017
    Mesajlar:
    53
    Beğeniler:
    9
    En İyi Cevap:
    1
    Değerlendiriler:
    +12 / 0 / -2
    Üniversite:
    YTÜ
    Bu element periyodik tabloda 3B grubunda değildir. Lantanitler grubundadır Bu kısım B grubu elementlerden biraz daha farklı özellikler göstermekte ve nadir bulunan elementler olmaktadırlar (bol bulunan istisnaları da mevcuttur)

    Periyodik tabloda ayrı gösterilme sebebi periyodik tablo bulunup hazırlandıktan sonra oradaki elementlerin keşfedilmiş olmasıdır.

    yarı iletken dediğimiz bu kısımda kalan metallerin (3B, 4B ve 5B ve lantanitler) bazılarında bu özellik mevcuttur. Hatta Yıldız teknik üniversitesinde bunun ticari versiyonu yapılmıştır. Dediğiniz gibi bir tarafın ısınırken diğer tarafı soğur. 12 V gibi düşük bir güçle birkaç saniyede oldukça sıcak veya soğuk bir yüzey elde edilebiliyor. Ticarileşememe sebebi ise üretici firmaların "sen bize bu teknolojiyi bedavaya ver" yaklaşımından kaynaklanıyor.

    Ekstradan yarı iletkenler radar yapımı, EMP silah yapımı, led yapımı, işlemci vb silikon çipler ve transistörler gibi aslında oldukça yaygın ve ileri teknolojilerde günümüzde kullanılmaktadır. Ama bu teknolojiler genellikle galyum, silisyum gibi lantan sınıfı olmayan malzemeler kullanılır.

    Bu ısınma ve soğuma olayı atomik ölçüde gerçekleşen bazı olaylardan kaynaklanıyor. Oldukça da verimli sistemler. Yalnız bir dezavantajı var. Periyodik cetvelin bu kısmında bulunan (b grubu) geçiş metalleri genellikle zararlı ağır metallerdir. Günlük kullanımda da pek uygun değiller.

    Pil olayını araştırmak gerek ama @John Ahmet ile daha önce de konuştuğumuz bir muhabbet vardı orada da bahsetmiştim. Manyetik alan sahibi malzemelerin ömrünün bir limiti var ve kapasitesi git gide azalan bir malzemedir bunlar. (Neodyum bende evde bile var hatta). Yani bu pilin ilk çalıştığı an ile bir yıl sonraki gücü farklı olacaktır. Videodaki gibi suya koyunca çalışma mekanizmasını incelemek gerek ancak piyasada mevcut olan termoelektrik motorlar sıcaklık farkını elektriğe çevirebiliyor

    Yalnız burada dikkat gerektiren nokta şu. Sizin bu yarıiletkenin yüzeyinde sıcaklık farkı yaratmanız için de bir akım vermeniz gerekiyor. Ya da videodaki gibi su kullanmak belki işe yarıyordur ancak burada suyu da ısıtmak için bir enerji gerekli

    Trityum günlük hayatta sahip olabileceğiniz bir malzeme değildir. Maliyeti bakımından basit bir örnek verecek olursak (sağlık kısmı hariç) bir gram trityum 30.000 $ gibi bir fiyata sahip :) Bu fiyat nükleer silah yapımında kullanılan plütonyumdan da daha yüksek bir fiyata karşılık geliyor.
     
    • Beğen Beğen x 2
  5. Serdar Akb

    Serdar Akb MB Üyesi

    Kayıt:
    16 Aralık 2017
    Mesajlar:
    2
    Beğeniler:
    1
    En İyi Cevap:
    0
    Değerlendiriler:
    +1 / 0 / -0
    Üniversite:
    Bilgi ünv.
    manyetokalori ile ilgili araştırma yaparken bu forumu buldum ilginç bir tartışma olmuş. Manyeto kalori ile ıstılan gl yi termik ikizlerle geri kaznanılması üzerine bir pil düşünmüşünüz. ancak bu malzemenin manyetik alana marus bıraılması icin ya malzemeyi yada mayetik alanı hareket ettirmeniz lazımdır. Mevcut termik ikiz elementleri ile ısı dan elektrik üretimi ileri teknolojiler ve süer iletkenlerle max. %25 verimliliktedir. ancak sizin GD yi yada manyetik alanı hareket ettirmek icin harıcağınız enerjiyi vede buna karşılık gelen kalori enerji kazancnı hesaplandığında karlı bir sistem oluşmamaktadır.

    Bu arada nedium mıknatısların doğal ömrünün 100+ yıl olduğunu belirtmek lazım.

    Bu arada tritium bu anahtarlıklarda gecen sene yaptıpm araştırmalar sonucu bir kaç buna benzer videoda monokristal panellerin iyi silikon panellere göre daha fazla ürettiğini (hatta yuardaki videodada var) 1 panel kullanılıp karşısına ayna koymanın da daha ekonomik olduğunu buldum. Ancak fiber optik araştırmasında Erbium denen ender element ile karşılaştım ER bu element kıtalar arası fiber kablolarda cam karışımı olarak her 50 km de ısık demetini kaybettiği gücü x2 amplifiye ederek arttırmakta. Bu tritium malzemesi şayet erbiumlu caldan bir kare kabın icine konursa o zaman panel sistemi buna entegre edilir ise vede diğer yüzde panel yerine kaliteli bir aynalama ile kaplanır ise 1.23 microwat yerine 2mw 2.5 belkide 3mw elde etmek mümkün olabilir...
     
    • Beğen Beğen x 1