Enerji tasarrufu amacıyla enerji depolama özelliği olan malzemelerin hazırlanması ve ısıl enerji depolama özelliklerinin incelenmesi

Fosil yakıt rezervleri giderek azalırken, enerjiye olan ihtiyaç ile birlikte, tüketim hızlı bir şekilde artmaktadır. Bu sebeple, elde edilen enerjinin en az kayıpla ve maliyetle kullanıcıya ulaşması önem arz etmektedir. Enerji teknolojilerinde yatırım maliyetlerinin yüksek olması, elde edilen enerjinin israf edilmeden kullanılmasını gerektirmektedir. Enerjinin en az kayıpla ve tam zamanında tüketiciye sunulması, enerji arz-talep arasındaki uyumsuzluğun giderilmesi ve enerjide sürekliliğin sağlanarak mevcut kaynakların verimli kullanılması, yeni teknolojilerin gelişmesini sağlayan ana unsurlardır. Elektrik enerjisi kullanan cihazların daha az enerji tüketerek çalışması, binalarda enerji verimliliği sağlayan malzemelerin ve sistemlerin kullanılması ve atık ısı geri kazanımı doğrudan veya dolaylı olarak enerji tüketiminde tasarruf sağlamaktadır. Bu noktada, son yıllarda önemle üzerinde durulan enerji depolama teknolojileri, kaynakların etkin kullanımını ve sistemlerin toplam enerji tüketimini azaltmayı sağlayabilir. Isıl enerji depolama seçeneklerinden biri olan gizli ısıl enerji depolama sistemleri ve bu sistemlerde kullanılan faz değiştiren maddeler (FDM), son yıllarda giderek önem kazanan araştırma konularından birisi olmuştur. Isıl enerji depolama kapasitesi ve ısıl iletkenliği yüksek uzun ömürlü yeni nesil malzemeler geliştirmek için bilimsel çalışmalar sürdürülmektedir. Bu çalışmada, enerji tasarrufu amacıyla kullanılacak yeni faz değişim maddelerinin (FDM'lerin) üretilmesi hedeflenmektedir. Bunun için, çekirdek malzemesi olarak n-hekzadekan, kaprik asit ve oleik asit karışımı, emülsiyon polimerizasyon tekniği ile stiren-divinilbenzen polimer kabuk içerisine kapsüllenmiştir. Elde edilen FDM'nin performans ve özelliklerine etki eden kabuk/çekirdek oranı, emülsifikasyon süresi ve çapraz bağlayıcı miktarı çok değişkenli analiz yöntemlerinden biri olan Merkezi Bileşik Deneysel Tasarım yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Üretilen FDM'lerin ısıl özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile belirlenmiş, morfolojik özellikleri ve yapısı ise taramalı elektron mikroskobu (SEM), polarize optik mikroskop (POM) ve fourier dönüşüm kızılötesi spektroskopi (FT-IR) ile karakterize edilmiştir. Bununla birlikte, geliştirilen FDM'nin ısı depolama özelliği hava akışlı bir sistem üzerinde laboratuvar ölçeğinde test edilmiştir. Elde edilen FDM'nin iklimlendirme sistemleri başta olmak üzere enerji tasarrufu amacıyla çeşitli sistemlerde kullanılabileceği görülmüştür.