Düşük sıcaklık uygulamaları için faz değiştiren malzemelerin hazırlanması ve ısıl özelliklerinin incelenmesi

Mineral yakıt diğer adıyla fosil yakıtların tükenmeye başlaması, yeniden oluşumlarının yüzyıllar sürmesi ve bunun yanı sıra ekosisteme verdiği zararlar yıllardır çeşitli araştırmacılar tarafından değerlendirilmektedir. Bu araştırmaların devamında, alternatif kaynaklara yönelim gün geçtikte artmaktadır. Alternatif kaynaklar, hidro, jeotermal, güneş, rüzgâr, odun, bitki artıkları, biyokütle, gel-git ve dalga olarak kabul görmektedir. Bu kaynakların yenilenebilir olması ve karbon salınımını önemli ölçüde azaltması Dünya için büyük önem arz etmektedir. Ancak, yenilenebilir enerji kaynaklarının doğa şartlarına bağımlılığı kesikli üretim oluşmasına sebebiyet vermektedir. Bu sebeple, bilim insanları yenilenebilir kaynaklı sistemler ile elde ettikleri enerjileri ve halihazırda kullanılamayan atık enerjileri saklayabilmenin yollarına yönelmiştir. Bu amaçlarla gerçekleştirilen enerji depolama, cihaz veya depolama alanında, enerjinin elektrik, ısı veya kimyasal gibi farklı şekillerde korunması olarak ifade edilebilir. Isıl depolama, hissedilir ısı depolama (sadece sıcaklık değişimine uğrayarak), gizli ısı depolama (faz değişim yolu ile) veya her ikisinin birlikte yapılabildiği enerji depolama yöntemidir. Bunlardan, gizli ısı depolama (GID) ile malzemenin faz değişimi sırasında verdiği veya aldığı ısı malzemenin bünyesinde faz değişim malzemesi (FDM) adı verilen uygun ısı kapasitesine sahip ve belirli bir sıcaklık değerinde ulaştığında, faz değiştirerek enerjiyi absorplayabilen veya salabilen malzemeler ile gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada, düşük sıcaklık enerji uygulamalarında kullanılmak üzere yeni bir kompozit faz değiştiren malzemenin hazırlanması amaçlanmıştır. Bunun için, kaprik asit esaslı kompozit faz değiştiren malzemelerin tek adımda, impregnasyon yöntemiyle granül halindeki Pomzaya emdirilerek, yeni bir gizli ısı depolama malzemesinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, hazırlanan kaprik asit katkılı kompozit FDM'nin ısıl, morfolojik ve kimyasal özellikleri; Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi analizleri ile araştırılmıştır. Elde edilen kompozit malzemenin erime gizli ısısı 36,18 kJ/kg, erime ve kristalizasyon pik sıcaklıkları ise sırasıyla, 31,14 C ve 25,32 C olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, elde edilen kompozit FDM'nin düşük-orta sıcaklıktaki çeşitli pratik uygulama alanları için uygun bir aday olabileceği değerlendirilmektedir.