Matematik Dahisi Arşimetin Burgusu

Arşimet Burgusu, kullanıldığı alanda ki alt ve üst sular arasında bulunan kot farkından dolayı ortaya çıkan potansiyel enerji, bu türbin aracılığıyla gerçek enerjiye çevrilmektedir. Bu türbin için aynı zamanda “Burgu Türbini” tabiri de kullanılmaktadır.

Bu cihazın Yunan matematik dehası Arşimet (Archimedes ze Syrakus) tarafından icat edildiği bilinmektedir. İlk defa Antik dönemde ortaya çıkan bu türbin günümüze gelinceye kadar birçok bilim adamı tarafından incelenmiş ve farklı amaçlar içinde kullanılıp kullanılamayacağıyla ilgili olarak çalışmalar yapılmıştır. Genel anlamda incelenecek olursa bu cihazı “Su Türbini” şeklinde sınıflandırmamız mümkün olacaktır.

Arşimet Prensibi : Herhangi bir sıvı ve ya bir gaz içinde bulunan bir cisim yer çekimi kuvvetinin ters yönünde yani, aşağıdan yukarıya doğru bir itilme kuvvetine maruz kalır. Arşimet bunu şu şekilde izah etmiştir: Sıvı veya gaz içine batırılan katı bir cisim batan kısmının hacmi kadar sıvı ve ya gaz ağırlığına eşit bir kuvvetle yukarı doğru itilir. Buna göre, örneğin suya batırılmış olan bir cismin ağırlığı azalmış gibi görünür. Aslında bu yukarı iten kuvvetin yer çekimiyle ters yönde oluşundadır. Arşimet’in bu özellikten faydalanarak cisimlerin hacimlerini hesapladığı bilinmektedir. Suda ve ya herhangi bir sıvıda yüzmekte olan bir cismin ağırlığı o cismin suya dalmış olan kısmı ile içine batırılan ortanın özgül ağırlığı çarpımına eşittir. Gazlarda özgül ağırlık küçük olduğu için gaz içinde bulunan bir cismi yukarı doğru iten kuvvet daha küçüktür.

Arşimet Burgusu : Aşağıdan yukarıya su çıkarmaya yarayan bir aygıttır. Arşimet’in bu aygıtı bir Mısır gezisinde öğrenmiş olması ihtimali vardır. Bu aygıt eski zamanlarda Nil vadisini sulamada ve gemilere dolan suları küpeştenin üzerinden boşaltmada kullanılırdı.
Arşimet burgusu bir silindir üzerinde burgulu yani yılankavi bir tarzda dönen bir borudan meydana gelmiştir. Alt ucu suya batacak şekilde eğik tutulur. Üst tarafta elle çevrilen ve aygıtı döndürmeye yarayan bir kol vardır. Bu kol çevrilince burgu dönmeye başlar, içindeki su dönmenin verdiği hızla burgunun içinde yükselir, sonra yukarıdaki delikten dışarıya çıkar.

Burgu Türbini ve Enerji
İlk prototip 1995-96 yıllarında Prag’da teste tabi tutulmuş ve başarısından sonra patentli olarak Avrupa’da kullanılması yaygınlaşmıştır. Günümüzde pek çok uygulama alanı olan sistem oldukça yararlıdır. Sıvı veya gaz gibi akışkanların kolayca pompalanması için kullanılması, sarmal kompresörlerin temel mantığını oluşturmaktadır. Sarmalların birisi sabit dururken, diğeri kendi etrafında dönerek eksantrik bir hareket ile akışkanı sıkıştırır ve ilerlemeye zorlar.
Sistem günümüzde de bu şekilde çalışmaktadır. Günümüzde enerji üretmek için Arşimet burgusu, hidroelektrik santrallerinde üretim amacının tersine konumlandırılarak elektrik üretimi yapılmaktadır. Yüksek basınçlı suyun sarmal düzene hızla girmesi, yatağın içerisinde Arşimet burgusunun dönmesine sebep olmaktadır. Dönme sonucunda elektrik üretimi yapılmaktadır. Bu kadar basit bir sistem sayesinde kolayca ve çevreye zarar vermeden enerji üretimi yapılabilmektedir. Düşük debi ve alçak seviyelerdeki akarsu ya da barajlara kurulması, canlı popülasyonuna etki eder mi, gibi soruların cevabı olarak, geniş ve seyrek yapıdaki sarmal kanatlarının yavaş dönmesi sayesinde, balık dostu olarak adlandırılmakta ve içerisine girenler zarar görmeden dışarıya çıkmaktadır.
Enerji verimliliği adına, oldukça başarılı olan sistemin tüm dünyada kullanılması sayesinde ekolojik dengenin bozulmadan çalışıyor olması, eski icatların yanlış ya da yetersiz olduğu tezini çürütmektedir.

Arşimet burgusu günümüzde dahi enerji üretimi alanında kullanılmaktadır. Özellikle hidroelektrik santrallerinde kullanılarak enerji üretimi sağlanır. Yüksek basınçlı olarak suyun sarmal şekilde dönüşlerde yukarıya taşınarak nakledilmesin sağlamaktadır. Dönüşler sonucu elektrik üretimi sağlanarak sistemden enerji elde edilir. Çevre dostu enerji üretimi sağlanan merkezlerden olmaktadır. Sarmal kanatları sayesinde dönüşler suyun taşınmasını sağlayarak aktarılmasını da sağlamaktadır.