2020 yılına gelindiğinde Dünya nüfusunun çoğu, son 50 yılda evren ikliminde hızlı değişiklikler yaşandığının ve bu gidişatı tersine çevirecek olanın yeşil teknolojiler olduğunun farkında! Dünya giderek artan şiddetli kuraklıklardan, yükselen deniz suyu seviyelerinden, deniz suyu asitlenmesinden, artan yeraltı suyu rezervlerinden ve dünya sıcaklığındaki küresel artıştan muzdariptir. Hastalıkların ve makro parazitlerin hızla yayılması ve türlerin yok olması iklim değişikliklerinin doğrudan sonuçlarıdır. Dünyayı kurtarmak için hızlı hareket edilmezse bu değişiklikler geri döndürülemez olabilir.
Son 50 yılda yüksek teknolojili sanayi devrimi dünyanın doğal kaynaklarını tüketerek yok olmalarına neden olmaktadır. Elektronik atıklar, plastikler ve gıda çöpleri, içme suyu kaynağından çıkarılamayan zehirli kimyasallar ile toprağı ve yeraltı suyunu kirleten tehlikeli kimyasallar içerir. Bu toksik maddeler, kirlenmiş topraklarda yetiştirilen gıda ürünlerinde ve hayvanlarda bulunabilirken, hava kirliliği sağlığı önemli ölçüde etkiler. Ayrıca okyanuslar, denizler ve göller plastik kirliliğinden muzdariptir. Plastik atıklar, deniz canlılarının okyanus yaşam alanlarını yok etmeye devam ederken, plastik kirliliği balıkların, kuşların ve diğer türlerin ölümüne neden olur. Çünkü plastik büyük parçalar boğulma ve boğulma tehlikesi oluştururken, küçük plastik parçacıkları besin zincirinin dibine doğru ilerlediğinden, balıklar plastik atıklarını yutar ve kirlenirler. Bu balıklar daha sonra tüketim için hasat edildiğinden sağlığı olumsuz yönde etkiler.
Yenilenebilir yeşil enerji, atık yönetimi, geri dönüşüm, yeşil teknolojilerdeki araştırma ve inovasyondaki ana zorluklar ve konulardır.
Elektronik Yeşil Teknolojiler
]Elektronik ve elektrik endüstrileri, ürünlerinden toksik ve tehlikeli maddeler mevzuatın kaldırılması için artan baskıyla karşı karşıyadır. Elektronik cihazların üretiminde yeşil malzemeleri ve yeşil elektronikleri kullanmak için dünya çapında sürekli bir çevre hareketi vardır. Artık dünya çapında elektronik ekipmanın yeniden kullanımı ve geri dönüşümü için hedefleri belirleyen bir dizi girişim bulunur. Yeşil elektronikte, geri dönüşüm kolaylığını artırmak için kurşun, plastik malzemeler ve diğer toksik malzemeler gibi tehlikeli malzemelerin kullanımına izin verilmez veya sınırlandırılmaz.
Elektronik üreticileri, çevre dostu elektronik cihazlar geliştirmek için benzersiz bir zorlukla karşı karşıyadır. Yeşil elektronik üretimi, verimli yeşil enerjiye, yeşil malzemelerin kullanımına, cihaz parçalarının azaltılmasına, yeşil malzemelerin yeniden kullanılmasına, enerji ve cihaz bileşenlerinin geri dönüştürülmesine odaklanır. Kitap, elektronik endüstrisinde yeşil verimli enerji üretimini sağlayan yöntemler sunar. Bu bağlamda, yeşil enerji ve daha yeşil elektronik geliştirmede önemli faktörler olan yeşil malzemeleri üretmek, geri dönüştürmek ve depolamak için kullanılabilecek enerji hasat teknolojileri vardır. Bilgisayarlar, cep telefonları ve diğer elektronik cihazlar, çevreyi tehlikeye atan ve dolayısıyla insan sağlığını tehdit eden toksik tehlikeli maddeler içerir.
Elektronik üreticileri, zararlı madde miktarını en aza indiren ürünler tasarlayarak elektronik atık miktarını azaltmaya ve geri dönüştürülebilir bileşenler kullanmaya ve ayrıca daha uzun ömürlü ürünler geliştirmeye teşvik edilir.
Yenilenebilir Enerji
Yenilenebilir enerji, doğal kaynaklardan, ışık ve rüzgardan elde edilen enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür, örneğin güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, su enerjisi ve biyoloji yakıt. Yenilenemez enerji kaynakları arasında ise nükleer, hidrojen, kömür, doğal gaz ve petrol bulunur.
Güneş Enerjisi
Güneş pili, fotovoltaik süreci ile doğal ışıktan gelen enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. Güneş enerjisinden elektrik üretimi, daha az fosil yakıt tüketimi ve kirliliğin azalmasıyla sonuçlanır. Güneş enerjisinin avantajları olduğu kadar bazı dezavantajları da vardır. Güneş enerjisinin avantaj ve dezavantajlarından bazıları aşağıdaki gibidir:
Güneş enerjisinin avantajları:
• Yeşil ve temiz bir enerji türüdür,
• Çevre dostudur.
• Parçalanabilir değildir,
• Güneş ışığı ücretsiz bir doğal kaynaktır,
Güneş enerjisinin dezavantajları:
• Hava ve güneş ışığına bağlıdır,
• Masraflıdır,
• Geniş alan gereklidir,
• Solar sitenin geliştirilmesi ve üretimi pahalıdır,
Rüzgâr Enerjisi
Rüzgâr kinetik enerjisi, elektrik türbinlerini ve yel değirmenlerini çalıştırmak için kullanılır, ancak, yel değirmenleri bir yerleşim bölgesinde çalıştırılamaz ve açık deniz rüzgâr türbinleri, birçok ülkede istikrarlı, güvenilir temiz enerji sağlar. Rüzgâr enerjisinin avantaj ve dezavantajları aşağıdaki gibidir:
Rüzgâr enerjisinin avantajları:
• Yeşil ve temiz enerjidir,
• Parçalanabilir değildir
• Rüzgâr bedava bir doğal kaynaktır,
• Ucuz enerjidir,
Rüzgâr enerjisinin dezavantajları:
• Hava ve rüzgârın olmasına bağlıdır,
• Bir yerleşim bölgesinde çalıştırılamamaktadır,
• Geniş alan gereklidir,
• Rüzgâr enerjisi sahasının geliştirilmesi ve üretimi pahalıdır,
• Gürültülüdür,
• Kuşlar dâhil hayvanlar için tehlikelidir,
Su Enerjisi
Elektrik enerjisi üretmek için şelaleler veya su akışı kullanılabilir ve su akışının kinetik enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür. Su enerjisinin kaynakları arasında yağış nedeniyle su akışının olması, şelaleler ve su akışı, yüksek su seviyeleri ve düşük su seviyeleri bulunur. Su enerjisinin avantaj ve dezavantajları aşağıdaki gibidir:
Su enerjisinin avantajları:
• Yeşil ve temiz enerjidir,
• Parçalanabilir değildir,
• Su bedava bir doğal kaynaktır,
• Ucuz enerjidir,
Su enerjisinin dezavantajları:
• Hava durumuna ve su akışına bağlıdır,
• Bir yerleşim bölgesinde çalıştırılamaz,
• Şelalelerin konumlarıyla sınırlıdır,
• Geniş alan gereklidir,
• Su enerjisi sahasının geliştirilmesi ve üretimi pahalıdır,
Enerji Hasadı
Son on yılda, serbest uzay enerjisini ısı, ışık, titreşim, elektromanyetik dalgalar, kas hareketi ve diğer enerji türleri biçiminde kullanma fikri kullanışlı, çekici hale gelmiş ve bu farklı enerji kaynaklarından elektrik üretmek için bir takım yöntemler geliştirilmiştir. Enerji toplama sistemleri, pilleri her gün değiştirme ihtiyacını ve güç kablolarının kullanımını ortadan kaldırabilir. Mümkün olduğunca fazla boş alan enerjisi kullanmak için, elektromanyetik gücü birkaç kablosuz iletişim sisteminden toplamak önemlidir. Bu durumlarda geniş bant veya çok bantlı antenler kullanılmalıdır. Enerji hasat eden anten, sistem uygulamasıyla ilgili birkaç özel gereksinimi karşılamalıdır. Oldukça düşük güç yoğunlukları nedeniyle, yüksek verimli radyatörler çok önemlidir. Antenler belirli bir frekans aralığında ve polarizasyonda çalışmalıdır. Anten radyasyon modeli, geniş bir ışın genişliğine veya çok yönlü radyasyon modeline sahip olmalıdır.
Enerji uygulamalarını toplamak için birkaç basılı anten kullanıldı. RF enerji toplama sistemlerinde, boş alanda yayılan elektromanyetik dalgalar yakalanır, depolanır ve pilleri şarj etmek ve diğer uygulamalar için kullanılır. Havadaki elektromanyetik enerji miktarında önemli bir artış vardır. 2013 yılında havada beklenen radyo dalgası miktarı ayda 1,5 eksabayttır, ancak 2017 yılında havada radyo dalgası miktarı ayda yaklaşık 11 eksabayttır.
RF enerji toplama sistemi bir anten, bir doğrultucu devre ve bir şarj edilebilir pilden oluşur ve çift modlu bir enerji hasat sistemi olarak çalışır. Düşük gürültülü amplifikatör, alıcı sistemin bir parçasıyken, LNA DC öngerilim gerilimleri, alıcı sistem tarafından sağlanır.
Geri Dönüşüm
Geri dönüşüm, aksi takdirde çöp olarak atılacak olan malzemelerin toplanıp işlenerek yeni ürünlere dönüştürülmesi sürecidir. Son 30 yılda hücresel kablosuz iletişim sistemlerinin gelişimindeki sürekli büyüme, dünya nüfusunun çoğunluğunun akıllı telefonlara, akıllı saatlere, I-pad’lere ve diğer cihazlara sahip olmasıyla sonuçlanmıştır. Sonuç olarak, istenmeyen elektronik cihazların sayısı gün geçtikçe hızla artmaktadır. Üretilen ve atılan bu çok sayıda cihazla birlikte, dünya da yeni bir çevre felaketi getirebilirken, elektronik atıklar, çöplükleri endişe verici bir oranda doldurmaya devam etmektedir. Bu elektrikli cihazlar, çevreyi ve yerel toplulukların sağlığını tehlikeye atan tehlikeli maddeler ve zehirli maddeler içerirken, çevre kirliliğini artırmaktadır. Bu nedenle çevre kirliliğini azaltmak için yeşil teknolojiler kullanılmaktadır. Elektronik atıkların, eski pillerin, plastik atıkların ve şişelerin geri dönüşümü çevre kirliliğini azaltırken, geri dönüşüm, orijinal ham maddeleri korur. kağıt, plastik ve metal geri dönüşümlerinin bazı avantajları vardır ve bu avantajlar aşağıdaki gibidir:
• Kereste, su ve mineraller gibi doğal kaynakları korur,
• Düzenli depolama sahalarına ve yakma fırınlarına gönderilen atık miktarını azaltır,
• Yerli bir malzeme kaynağına dokunarak ekonomik güvenliği artırır,
• Yeni hammadde toplama ihtiyacını azaltarak kirliliği önler,
• Enerji tasarrufu sağlar,
• Üretimi destekler ve değerli kaynakları korur,
Yeşil Teknolojilerdeki Yenilikler ve Zorluklar
Elektronik geliştiricileri ve üreticileri, ürünün tüm yaşam döngüsü boyunca çevresel etkisine büyük önem vererek elektronikleri tasarlama, geliştirme, üretme ve kurma konusunda büyük bir zorlukla karşı karşıyadır. Elektronik cihazlar çok fazla atık oluşturur ve üreticileri, kullanılan toksik malzeme miktarını en aza indiren ürünler tasarlayarak elektronik atık miktarını azaltmaya teşvik edilir. Elektronik şirketleri, mümkün olduğu kadar çok hammadde ile parçayı geri dönüştürmeli ve yeniden kullanmalıdır. Yeşil elektronik üretim, yeşil malzemelere ve daha uzun yaşam döngülerine sahip ürünlerin üretimini içerir. Bu, tüm dünyadaki elektronik şirketlerinin yarattığı elektronik atık miktarını azaltmaya yardımcı olur. Yeşil cihazlar, parça sayısını, yeşil malzemeleri ve geri dönüşüm bileşenleri veya malzemeleri azaltmaya odaklanır.
Kaynakça:
researchandmarkets.com/ global-green-technology
greenerideal.com/news/global-green-technology /
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu