How scientists turn lakes into giant batteries

Çeviri: Emre Incel Gözden geçirme: Gözde Alpçetin

As of 2020, the world’s biggest lithium-ion battery

2020 itibariyle, dünyanın en büyük lityum iyon pili

is hooked up to the Southern California power grid

Güney Kaliforniya elektrik şebekesine bağlı olup

and can provide 250 million watts of power,

250 milyon watt veya yaklaşık 250.000 eve

or enough to power about 250,000 homes.

güç sağlamaya yetecek güçte.

But it’s actually not the biggest battery in the world:

Ancak bu pil dünyanın en büyük pili değil,

these lakes are.

dünyanın en büyük pili bu göller.

Wait— how can a pair of lakes be a battery?

Bir dakika— iyi de iki göl nasıl bir pil olabilir?

To answer that question, it helps to define a battery:

Bu soruyu cevaplamak için önce bir pilin ne olduğunu tanımlamak gerekir.

it’s simply something that stores energy and releases it on demand.

Pil sadece enerjiyi depolayan

ve istendiğinde serbest bırakan bir sistem.

The lithium-ion batteries that power our phones, laptops, and cars

Telefonlarımıza, dizüstü bilgisayarlarımıza ve arabalarımıza

güç sağlayan lityum iyon piller yalnızca bir pil türü.

are just one type.

They store energy in lithium ions.

Enerjiyi lityum iyonlarında depolar.

To release the energy, the ions are separated from their electrons,

Enerjiyi serbest bırakmak için iyonlar elektronlarından ayrılır,

then rejoined at the other end of the battery

daha sonra pilin diğer ucunda

as a new molecule with lower energy.

daha düşük enerjili yeni bir molekül olarak yeniden birleştirilir.

How do the two lakes store and release energy?

Peki iki göl enerjiyi nasıl depolar ve serbest bırakır?

First, one is 300 meters higher than the other.

Birinci göl diğerinden 300 metre yüksekte yer alıyor.

Electricity powers pumps that move billions of liters of water

Elektrik, alçaktaki gölden yüksekteki göle

milyarlarca litre suyu taşıyan pompalara güç sağlar.

from the lower lake to the higher one.

This stores the energy by giving the water extra gravitational potential energy.

Suya yerçekiminden kaynaklı potansiyel enerji yüklenerek enerji depolanır.

Then, when there’s high demand for electricity,

Ardından elektrik için talep yükseldiğinde

valves open, releasing the stored energy by letting water flow downhill

vanalar açılır, suyun aşağı akmasına izin verir,

to power 6 giant turbines that can generate 3 billion watts of power

depolanan enerji serbest bırakılır

ve 10 saat boyunca 3 milyar watt güç üretebilen 6 dev türbine güç sağlar.

for 10 hours.

We’re going to need more and more giant batteries.

Giderek daha fazla dev pillere ihtiyacımız olacak.

That’s because right now, generating enough electricity to power the world

Bunun nedeni, şu anda dünyaya güç sağlamak için

produces an unsustainable amount of greenhouse gas:

yeterli elektrik üretmenin sürdürülemez miktarda sera gazı üretmesi:

14 billion tons per year.

yılda 14 milyar ton.

We’ll need to get that number down to net-zero.

Bu sayıyı net sıfıra indirmemiz gerekecek.

But many clean energy sources can’t produce electricity 24/7.

Ancak birçok temiz enerji kaynağı 7/24 elektrik üretemez.

So to make the switch, we need a way to store the electricity until it's needed.

Bu yüzden geçiş için elektriği ihtiyaç duyulana kadar saklamaya ihtiyacımız var.

That means we need grid-scale batteries:

Bu, şebeke ölçekli pillere ihtiyacımız olduğu anlamına geliyor:

batteries big enough to power multiple cities.

birden fazla şehre güç sağlayacak kadar büyük piller.

Unfortunately, neither of the giant batteries we’ve talked about so far

Ne yazık ki şu ana kadar bahsettiğimiz dev pillerin

can solve this problem.

hiçbiri bu sorunu çözemez.

The two lakes setup requires specific geography, takes up a lot of land,

İki göl çözümü uygun coğrafya gerektirir, çok fazla arazi kaplar

and has high upfront costs to build.

ve inşa edilmesi yüksek yatırım maliyetleri ister.

The giant lithium-ion battery in California, meanwhile,

Bu arada Kaliforniya’daki dev lityum iyon pil

can power about 250,000 homes, yes, but only for an hour.

yaklaşık 250.000 eve güç sağlayabilir, evet ama yalnızca bir saatliğine.

Lithium-ion batteries are great for things that don’t use a lot of power.

Lityum iyon piller, çok fazla güç kullanmayan cihazlar için mükemmel.

But to store a lot of energy, they have to be huge and heavy.

Ancak çok fazla enerji depolamaları için büyük ve ağır olmaları gerekir.

Bu nedenle elektrikli uçaklar yolcu taşımacılığında tercih edilmez:

That’s why electric planes aren’t a thing:

En iyi elektrikli uçak, tek bir şarjla yaklaşık 1.000 kilometre boyunca

the best electric plane can only carry two people

for about 1,000 kilometers on one charge,

yalnızca iki kişiyi taşıyabilir,

or its batteries would be too heavy to fly.

yoksa pilleri uçamayacak kadar ağır olur.

A typical commercial jet can carry 300 people over 14,000 km

Tipik bir ticari jet, yakıt ikmali yapmadan önce

300 kişiyi 14.000 km taşıyabilir.

before refueling.

Lithium-ion batteries also require certain heavy metals to make.

Lityum-iyon piller için bazı ağır metallerin üretilmesi de gerekir.

These resources are limited, and mining them often causes environmental damage.

Bu kaynaklar sınırlıdır ve madenciliği genellikle çevreye zarar verir.

Inventors all over the world are rising to the challenge

Dünyanın her yerindeki mucitler çoğu iki gölden bile daha tuhaf olan,

of making batteries that can meet our needs—

ihtiyaçlarımızı karşılayabilecek

many of them even weirder than the two lakes.

piller yapma zorluğunu çözmeye kafa yoruyorlar.

One company is building a skyscraper battery.

Bir şirket gökdelen pili inşa ediyor.

When the sun is shining, a crane powered by solar energy

Hava güneşliyken güneş enerjisiyle çalışan bir vinç,

piles blocks on top of each other in a tower.

bir kulenin tepesine üst üste bloklar taşır.

At night, the cranes let gravity pull the blocks down

Geceleri, vinçler yerçekimi ile blokları aşağı indirir

and use the resulting power to spin generators.

ve elde edilen gücü jeneratörleri döndürmek için kullanır.

Though there have been some early setbacks,

Erken yaşanan aksilikler olsa da umut verici başka bir yaklaşım,

another promising approach involves heating up salts until they melt.

tuzları eriyene kadar ısıtma prensibine dayanır.

The molten salt can be stored until there’s a high demand for electricity,

Erimiş tuz, yüksek elektrik talebi olana kadar saklanabilir,

then used to boil water.

ardından suyu kaynatmak için kullanılabilir.

The steam can power turbines that generate electricity.

Buhar, elektrik üreten türbinlere güç sağlayabilir.

Another idea: bio-batteries made from paper, powered by bacteria,

Başka bir fikir: kağıttan yapılmış, bakterilerden güç alan

and activated by spit.

ve tükürükle etkinleştirilen biyo-piller.

Bacteria release energy in the form of electrons when they metabolize glucose,

Bakteriler glikozu metabolize ettiklerinde

elektron şeklinde enerjiyi serbest bırakırlar

and at least one species of bacteria can transfer those electrons

ve en az bir bakteri türü

bu elektronları hücrelerinin dışına aktararak bir devreyi tamamlayabilir.

outside its cells, completing a circuit.

While these batteries won’t power a city, or even a house,

Bu piller bir şehre, hatta bir eve güç sağlamazken

they don't have the waste and cost concerns of traditional batteries.

geleneksel pillerin yarattığı atık ve maliyet endişesi yaratmazlar.

From vast mountain lakes to microscopic bacteria,

Uçsuz bucaksız dağ göllerinden mikroskobik bakterilere,

from seawater batteries that bypass the need for heavy metals

ağır metal ihtiyacını bertaraf eden deniz suyu pillerinden

to nuclear batteries that power deep space missions,

derin uzay görevlerine güç sağlayacak nükleer pillere kadar

we're constantly rethinking what a battery can be.

sürekli olarak pilin ne olabileceğini yeniden düşünüyoruz.

The next unlikely battery could be hiding in plain sight—

Bir sonraki olası pil, görünür bir yerde sadece keşfedilmeyi bekliyor olabilir

just waiting to be discovered and help us achieve a sustainable future.

ve belki de sürdürülebilir bir gelecek için

bize yardımcı olmayı bekliyor.