TÜBİTAK tarafından 46’ncısı düzenlenen Ortaöğretimler Arası Araştırma Projeleri Yarışmasına “Az Enerji Harcayan Manyetik Ocak” adını verdikleri çalışmalarıyla katı...

TÜBİTAK tarafından 46’ncısı düzenlenen Ortaöğretimler Arası Araştırma Projeleri Yarışmasına “Az Enerji Harcayan Manyetik Ocak” adını verdikleri çalışmalarıyla katılan TED Malatya Koleji, Doğu Anadolu Bölge Birincisi oldu. Artan enerji talebine ve enerji masrafına karşı daha kullanışlı bir sistem yapmayı amaçladıklarını söyleyen Proje Danışmanı Fizik Öğretmeni Dr. Melike Pektaş ile Çağatay Soylu, çalışmalarıyla ilgili detaylı bilgi verdi.

TÜBİTAK’ın bilim yarışmasına katılmaya nasıl karar verdiniz? Daha önce hazırladığınız projeler var mıydı?

Melike Pektaş: Tüm bilimsel dallarda olduğu gibi fizik biliminin doğasında da, bir şeyler üretmek ve inovasyon üzerine çalışmak vardır. Öğrencilerimizi, okul olarak bilimsel yarışmalara, oyunlara ve sergilere katılmaları için sürekli teşvik ediyoruz. Böylece öğrencilerimizin hem aktif öğrenmesini sağlıyor, hem de neler yapabileceklerini gösterip kendilerine olan güvenlerini artırmış oluyoruz. Bu kapsamda TÜBİTAK tarafından düzenlenen 46. Ortaöğretimler Arası Araştırma Projeleri Yarışmasına katıldık. Aslında katılmaya karar verme sürecimiz çok uzun sürmedi çünkü öncesinden bu konuya meraklı olan öğrencimizle projemize ait tam şekillenmemiş fikirler üzerine konuşup tartışmıştık. Sonrasında bu fikri neden bir proje olarak sunmayalım diye düşündük. Çünkü enerji verimliliği problemi, alternatif çözümler arayan ve gittikçe düğümlenen bir sorun halindedir. Buradan hareketle, şekillendirdiğimiz fikirlerimizle manyetizma temelleri üzerine çalışan, alternatif enerji kaynağı olan bir ocak tasarladık. Tabi ki bu hazırlık süreci bizim için oldukça yorucu ve bir o kadar da heyecanlıydı. Daha önce hiç kullanılmamış bir teknikle manyetik bir ocak hazırlıyorduk. Dolayısıyla karşımıza çıkabilecek sıkıntı ve soruları en ince ayrıntısı ile düşünmek zorundaydık. Nihayetinde sistemimizi hazırladık ve yarışmaya katıldık. Orta ve yüksek öğrenim düzeyinde hazırladığım projelerim, ayrıca ulusal ve uluslararası bilimsel makalelerim var. Her gün yeni projeler üretebilmek, öğrencilerime olabildiğince fayda sağlayabilmek için de gayret gösteriyorum.

Projenizle ilgili teknik detayları paylaşır mısınız?

Projemiz adından da anlaşılacağı üzere manyetizma temelleriyle çalışan “Manyetik Ocak” projesidir. Oluşturduğumuz manyetik ısıtıcı, ısıtma işlem süresinin kısa olması, bulunduğu ortama ısı yaymaması, yüksek verimliliği, alevlenme ve patlama tipi olumsuzluklarının bulunmaması gibi üstünlüklere sahip. “Alternatif bir enerji kaynağını nasıl üretiriz?” sorusu aslında projemizin çıkış noktasıydı ve projemiz bu soru üzerine şekillendi. Gün geçtikçe artan enerji talebine ve enerji masraflarına karşı daha kullanışlı bir sistem yapmayı amaçladık. Projemizin ana malzemesi iki santimetre çapında neodyum mıknatıslar ve diamanyetik bir malzeme olan bakır plakalardır. Öncelikle ahşap bir tabla üzerine açtığımız oyuklara neodyum mıknatıslarımızı manyetik kutupları bir N ve bir S kısmı üste gelecek şekilde dairesel olarak yerleştirdik. Bu tabla sisteminden iki tane hazırlayıp birini çark sistemine bağlayıp, kol gücü ile çevrilecek şekilde organize ettik. Diğer tablayı ise düşük güçteki bir elektrik motoruna bağladık. Kollu sistemimizin üzerine, şekilden de görüleceği gibi küçük bir bakır parçası monte edip (mıknatıslara değmeyecek şekilde) bir de digital termometre ekledik. Burada amaç sadece kol gücü ile tablayı çevirdiğimizde bakır parçasının sıcaklığını ne kadar sürede kaç derece artırabildiğimizi göstermekti. Kollu sistemimizi bir dakika kadar çevirdiğimizde bile bakır plakanın sıcaklığının 70-80 C’ye yükselebildiğini gösterdik. Sistemimizin diğer kısmındaki elektrikli sistemde ise devir sayısı kolla çevirmeye göre daha fazla olduğundan çok daha kısa sürede yüksek sıcaklıklara ulaşabildik. Yani saniyeler içinde, üzerine mıknatıslara değmeyecek şekilde yerleştirdiğimiz bir bakır tavada yumurta pişirebildik. Dönen mıknatıslar üzerindeki bakır tava ya da plakanın ısınmasının nedeni ise manyetizmanın temel yasaları olan Lenz ve Faraday Yasaları ve bunlara bağlı oluşan Eddy Akımıdır. Eddy, diğer ismi ile girdap akımı sebebiyle manyetik alan değiştiğinde iletkenlerin içerisinde oluşan çembersel (bir çerçevenin içerisinde başladığı noktaya dönen) ve Eddy Akımı kapalı bir döngünün içerisinde manyetik alana dik düzlemlerde akar. Dönen mıknatıslar, bakır malzemenin içerisinde bu zorlayıcı girdaplara neden olmakta ve akımlar karşısında zorlanan sistemimiz de ısınmaktadır.

Projenizi hazırlarken kimler destek oldu? Okulunuzun proje sürecinde size sunduğu imkanlardan bahseder misiniz?

Projemizin gerek hazırlık evresinde gerekse yarışma sürecinde çok sayıda manevi destekçimiz oldu. Öğrencilerimizden velilerimize, okulumuzun tüm personelinden çevre okullara kadar yardım ve yürekten destekleri hep yanımızdaydı. Ama daha özele inmek gerekirse, İnönü Üniversitesi Fizik Bölümü, laboratuvarını bizlere açtı ve gerekli çalışmaları yürütebilmemiz için tüm olanakları sundu. Ayrıca velimiz proje süresince, yarışmanın en son final anına kadar, bizden maddi ve manevi hiç bir desteğini esirgemedi. Yoğun iş yüküne rağmen bizimle birlikte her an her dakika o proje heyecanını yaşadı. Okulumuza gelince; biz bir aileyiz ve projemiz için tek yürek halinde çalıştık. TÜBİTAK yarışmasına katılmaya karar verdiğimizde broşür, afiş, led ekran gibi stantımızdaki görsel öğelerin hazırlanmasında hem maddi, hem de teknik desteği sunarak yanımızda olan okulumuz, gereken her şeyi sağladı.

Bilimsel proje çalışmalarının öğrencilerin eğitimi üzerindeki etkisini nasıl görüyorsunuz?

Öğrencilerin bilim derslerini klasik mantıkla öğrenmelerinden ziyade laboratuvar ortamında bilimsel çalışma süreçleriyle daha verimli ve eğlenceli biçimde öğrendikleri kanısındayım. Bilimsel proje çalışmaları öğrencilere kendi başlarına bağımsız düşünme, çalışma ve başarma cesaretini kazandırmanın yanı sıra; problem çözme tekniklerini, bilimsel yöntemin aşamalarını öğrenip geliştirilmelerini sağlıyor. Öğrencilerin sözlü ve yazılı iletişim becerilerinde bile katkısı oldukça yüksek olmakla birlikte; bilimsel çalışma, seçme, planlama, inceleme ve yürütme gücü de kazandırıyor diye düşünüyorum.

Benzer yarışmalarda okulunuzun ödüle layık görüldüğü projeler var mı?

Eğitim kurumumuz yeni kurulmuş olmasına rağmen birçok başarıya imza attı. Projemizle katıldığımız ve Doğu Anadolu bölge birincisi olarak bölgemizi temsil ettiğimiz yarışmada; kimya ve biyoloji dallarında da bölge üçüncülüğüne layık görüldük. Bu yıl yine TÜBİ- TAK tarafından düzenlenen Bilim Olimpiyatlarının özel okul kategorisinde Fizik dalında Doğu Anadolu Bölgesinde birincilik, ikincilik ve üçüncülük derecesi; matematik dalında ise Doğu Anadolu Bölge ikinciliği okulumuz öğrencilerine aittir. Ayrıca lisemiz geçen yıl uluslararası platformda Waterloo Üniversitesinin düzenlediği matematik yarışmalarında dünya dokuzuncusu bu yıl ise dünya 13’üncüsü oldu.

Projeniz hangi alanlarda kullanılabilecek? Sağladığı somut katkılar neler olacak? Projeniz sanayi kuruluşları tarafından geliştirilebilir mi?

Bilindiği üzere dünyadaki nüfus artışına paralel olarak enerji talebi de hızla artıyor. 2013 yılı itibariyle 3 bin 210 kwh olan kişi başına yıllık enerji tüketimimizin, 2030 yılında 7 bin kwh’nin üzerine çıkması bekleniyor. Ayrıca enerjide dışa bağımlılık oranı en yüksek ülkelerden biri olan Türkiye, enerji ihtiyacının yüzde 75’ini ithal ediyor. Projemiz özellikle enerji verimliliği konusunda ülkemize oldukça fayda sağlayacak. Bu alanda yapılacak çalışmalarla elektrik ve doğal gaz kullanımına göre hem daha sağlıklı, hem de daha ucuz enerji üretebilecek. Bu kapsamda projemiz özellikle mühendislik ve fizik alanlarında araştırılma ve geliştirilmeye oldukça açıktır. Özellikle sanayi kuruluşları enerji masraflarını azaltabilir ve daha güçlü mıknatıslar kullanarak çok daha verimli sistemler kullanabilir.

Yeni proje çalışmaları var mı? Geleceğe yönelik planlarınız nelerdir?

Çağatay Soylu: Yeni projeler üzerinde çalışmalarımı sürdürüyorum. Ülkemiz ve dünya için çok önemli olduğunu düşündüğüm enerji konusunda daha fazla neler yapılabileceği kokonusunda kafa yoruyorum. Gelecekte mühedislik alanında eğitim alarak ülkeme faydalı bir birey olmak istiyorum.

Orta öğrenim düzeyinde bilim projelerinin içinde yer almanın sizin gibi gençlere ne tür artılar katacağını düşünüyorsunuz?

Teknolojiyle iç içe olmak genç insanlara bilimi sevdiriyor. Düşüncelerimize ve bu projelere önem verilmesi, desteklenmesi ülkemizin geleceğinde söz sahibi olacağımız hissi uyandırıyor. Bu inançla daha fazla düşünmeyi ve üretmeyi amaçlıyoruz. Özellikle sergi zamanlarında hem bölgemizde, hem de Türkiye finalinde farklı şehirlerden projelerini getiren arkadaşlarla tanışma fırsatı buluyoruz. Birbirimizle fikir alışverişinde bulunuyoruz. Benim için ülkemizin geleceğine yön verecek arkadaşlarla tanışmak, onlarla bir arada bulunmak unutulmaz bir deneyimdi. Bize bu ortamı sağlayan TÜBİTAK’a teşekkür ediyorum.