İnsanlık ilk zamanlarda beri gelişmek için enrjiye ihtiyaç duymuştur ve bu enerjiyi de hayvanlardan sağlamıştır. 18. Yüzyılın ortasında sanayi devrimi ile enerji ihtiyacı hız kazanmıştır. Bu devrim ile hayvan gücü kendini buhar, kömür ve demire bırakmışetır. Buna ek olarak çelik, elektrik, petrol ve kimyasal maddeler zamanla gelişme sürecine katılmış ve bilgisayarın icadı ile bu gelişme süreci güç kazanmıştır. Sanayi devriminden sonra hızlı bir artış gösteren enerji ihtiyacı yenilenemeyen enerji kaynaklarının hızlı ve bilinçsiz tüketilmesine neden olmuştur. Bu sebeplerden dolayı insanoğlu yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmektedir.
Yenilenebilir enerji kaynakları gücünü doğadan alan ve tükenme riski bulunmayan kaynaklar olarak da adlandırılır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından en çok öne çıkan enerji kaynağı güneş enerjisidir. Bunun nedeni diğer yenilenebilir enerjilerden yararlanılan teknolojilerin ve tesis kurulumlarının maliyetli olmasıyla beraber sınırlı alanlarda kullanılabilirliği güneş enerjisine talebi arttırmaktadır.
Güneş enerjisi teknolojileri yöntem malzeme ve teknolojik düzey açısından çok çeşitlilik göstermekle birlikte iki ana gruba ayrılabilir. Bunlar; ısıl güneş teknolojileri ve elektrik üretim sistemleridir.
Güneş aynaları, güneş-termal enerjisini yoğunlaştırmak için kullanılırlar. Yoğunlaştırılmış güneş-termal enerjisi üretim yöntemleri çeşitli şekillerde karşımıza çıkarlar.Bunlar parabolik oluk, kule, fresnel, çanak vb. hepsinin amacı aynı. Güneş enerjisini yansıtmak, tek bir noktada yoğunlaştırmak ve ısıyı yakalamaktır1.
Bu aynalar ilk defa Phoenix, Miami ve NREL’de kurulup test edilmiştir. Bu bilgilerin hepsi 1980 yılında kurulan SMMD’de (Halka açık Güneş Ayna Malzemeleri Veritabanı) bulunmakta olup güneş yansıtıcıları üzerinde yapılan maruz kalma, aynalarda kullanılan farklı malzemelerin dayanıklılığına dair fikir vermektedir. Bu numuneler, bir dizi yansıma ölçümü, görsel inceleme ve bazı durumlarda bozulma modlarını, yansıma kayıplarını ve güneş reflektörünün yaşam döngüsünü anlamanın ayrılmaz bir parçası olan diğer ayna özelliklerini tanımlamak için derinlemesine kompozisyon analizi kullanılarak tek tek titizlikle karakterize edilmiştir2.
Güneş aynaları cam, alüminyum, polimer ve gümüş gibi malzemelerin bir kombinasyonundan yapılır. Güneş aynaları zamanla bozulur veya yansıtıcılıklarının bir kısmını kaybeder korozyon, mikro çatlaklar ve çukurlaşma bunun altında yatan nedenler arasında yer alır bu yüzden de verimlerinde az da olsa düşüş görülür.
Araştırmacılar, bozulmanın nedenlerini çevresel sorunlarla ilişkilendirmenin ve karakterize etmenin, reflektörün kendisine ve tasarlandığı bölgeye dayalı doğru modeller ortaya çıkarabileceğini belirtti. Örneğin, iri kumlu kuru bir iklim için en uygun ayna, yüksek nem ve havada taşınan tuzların olduğu kıyı ikliminde kullanılması amaçlanan aynadan önemli ölçüde farklı olabilir. Bu sonuçlara dayalı olarak yenilenebilir ölçüte güneş aynaları verimliliği artırıp sürekliliği beraberinde getirir.
Kaynaklar
- https://techxplore.com/news/2023-10-database-spotlight-decades-solar-mirror.html
- Compilation of a Solar Mirror Materials Database and an Analysis of Natural and Accelerated Mirror Exposure and Degradation | J. Sol. Energy Eng.Farrell, T., Cao, Y., Burkholder, F., Celvi, D., Schreiber, C., & Zhu, G. (2023). Compilation of a Solar Mirror Materials Database and an Analysis of Natural and Accelerated Mirror Exposure and Degradation. Journal of Solar Energy Engineering, 145(6), 061012.