Uzman SühaN
Administrator
Enerji nedir Alternatif enerji kaynakları nelerdir?
Hareket için enerji gerektiği gibi çoğu hareket de enerji doğurur… Mevcut maddenin başka bir şekle dönüşümü için de enerji gereklidir. Isı, ışık, elektrik, kinetik, potansiyel ve kimyasal enerji hep enerjinin değişik şekilleridir. Enerji ilk hali ile ya da diğer şekline dönüştürülerek hareketin, yaşamın devamlılığını sağlar.
En büyük enerji kaynağı bilindiği gibi güneştir. Isı, ışın, ışık ve hatta canlıların enerji üretimi için kullandığı mineraller ve vitaminler…
enerji1Güneş dışında su, rüzgar, ateş ve jeotermal kaynaklar vardır enerji üreten… Halen dünya enerji ihtiyacının % 95 gibi bir kısmını karşılayan fosil yakıtlar (petrol, doğalgaz, kömür, linyit, asfaltit), su gücü (hidrolik) ve nükleer enerji çağımızın geleneksel enerji kaynaklarıdır.
Ülkemiz kömür ve linyit yatakları bakımından zengin sayılabilir. Bilindiği gibi başta Zonguldak havzası olmak üzere ülkemizde 1 milyar tonun üzerinde bilinen taş kömürü rezervine ve yılda 1 milyon tonun biraz üzerinde yıllık üretime sahibiz. Linyit rezervimiz ise 8,5 milyar ton kadardır. Yıllık 44 milyon ton ile dünyanın en çok linyit üreten 9. ülkesiyiz. Halen dünya sıralamasında yer alan tek enerji kaynağımız da linyitimizdir.
Taş kömürü, demir çelik sanayi başta olmak üzere sanayide kullanıldığı gibi ısıtma ve termik santrallerde elektrik üretiminde de kullanılmaktadır. Ancak işletmelerimiz açık işletmeye uygun olmayan derin galeri işletmesi olması nedeniyle işletme maliyeti yüksek olup, halen önemli miktarda taş kömürü ithal etmekteyiz. Linyit ise genellikle konut ısıtmasında ve termik santrallerde elektrik üretiminde kullanılmaktadır. Ancak çoğu zengin yataklarımız düşük enerjili, yüksek kül oranında olup, sadece termik santrallere yakıt olabilecek niteliktedir.
Maden kömürü, taş kömürü açısından her ne kadar ülkemizin kaynaklarının zengin olduğu düşünülse de kalitesi iyi olmadığı gibi, çalışma şartları ve yatırım yetersizliği sebebiyle de tüketimimize yetmemektedir. Kalitesiz kömürün de bilindiği gibi çevre ve sağlık açısından çok fazla zararları vardır.
Birincil enerji kaynaklarının tüketimimizde payları; petrol: %39, kömür ve linyit %27, doğal gaz % 21, HES ve diğer yenilenebilir (biyoatıklar, jeotermal): % 13 olup, bu tüketimin % 70’i ithalatla karşılanmaktadır.
Yüksek kullanım oranına rağmen kaynakların sınırlı olması (fosil yakıtlar), çevreye olumsuz etkileri (fosil yakıtlar, nükleer enerji, hidrolik) nedeniyle sürekli daha güvenli, yenilenebilir, kaynak tüketmeyen, çevre ve canlı yaşamı olumsuz etkilemeyecek enerji kaynaklarından yararlanma zorunluluğu ve isteği doğmuştur. Bu klasik enerji kaynakları dışındaki kaynaklar alternatif enerji kaynakları olarak adlandırılır.
Başlıca alternatif enerji kaynağı, fosil ve hidrolik enerjinin de asıl kaynağı olan ve dünyamızı ısıtan “güneş enerjisi”dir. Güneş enerjisi doğal ısıtmanın yanında, kullanım suyu ve sera ısıtması, hidrojen üretimi, elektrik üretimi gibi ticari enerji kaynağı olarak da gelişmektedir. Diğer alternatif enerji kaynaklarından rüzgar enerjisi, biyo-enerji (biyomas-biyogaz, biyodizel, biyobenzin), jeotermal enerji günümüzde yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır.
Rüzgar enerjisi ve biyo-enerji de aslında güneşin ısısını aktarması sonucu oluştuğundan güneş asıl alternatif temiz enerji kaynağı konumundadır. Medcezir (gel-git), dalga enerjisi, buzul enerjisi, deniz akıntısı ve deniz suyu sıcaklığı enerjileri, yer kabuğu enerjisi halen önemli alternatif özelliğe ulaşamamıştır. Çok önemli ve temiz bir enerji, hatta geleceğin enerji kaynağı olarak görülen “Füzyon (çekirdek kaynaşması) Enerjisi” ise henüz araştırma aşamasındadır.
Son yıllarda en hızlı gelişen alternatif enerji kaynağı rüzgar enerjisi olmuştur. Rüzgar enerjisinin en üstün yanı rüzgarın bedava ve temiz olmasıdır. Bu nedenle de çevreye herhangi bir olumsuz etkisi olmamaktadır. Rüzgar santrallerinin işletme maliyeti çok düşük, dışa bağımlılık azdır. En olumsuz yanları ise halen yapım maliyetlerinin yüksek olması ve birim kapasitenin düşük olmasıdır.
Son yıllarda rüzgar türbinlerinin yüksekliği 95 m’ye çıkarılarak ve santralleri karalar yerine kıyıya yakın denizlere kurarak rüzgar enerjisinden yararlanmada önemli bir artış sağlanmıştır.
Dünyanın oluşumundan beri güneş dünyamıza radyasyon şeklinde sürekli enerjisini göndermektedir. Güneşin ışınları atmosfer katmanları tarafından emildiği gibi yeryüzüne kadar ulaşarak uygun maddelere de enerjisini aktarır. Hem dünyamızı ısıtır, hem de bitkilerin fotosentez yapmasını sağlar. Bulutlar, rüzgar, atmosfer olayları ve yağmur hep güneşin her yeri farklı ısıtması sonucu oluştuğundan rüzgar enerjisini ve hidro-enerjiyi de fosil yakıtlar gibi güneşin dünyamızı ısıtmasına borçluyuz.
Güneş enerjisinin alternatif bir enerji kaynağı olarak halen en çok yararlanılan şekli, binaların uygun mimaride yapılarak güneş ısısını alması ve çatılara yerleştirilen özel sistemlerle ısıtılan suyun kalorifer ve banyolarda kullanımıdır. Isı etkisinden yararlanarak elektrik üretimi de mümkündür. Güneş ışınları özel toplayıcılar içinde su bulunan bir sisteme düşürülerek su buharlaştırılır ve elektrik üretilebilir. Fransa’da böyle özel bir sistemle 2400°C’ye kadar ulaşılmıştır.
Güneşin fotoelektrik etkisinden yararlanarak doğrudan elektrik üretimi de oldukça yoğun çalışılan bir alandır. Güneş ışınları uygun bazı yarı iletken yüzeylere düştüğünden yüzeyden kopan elektronlar bir foto-pilde depolanabilir veya oluşan akım anında kullanılabilir. Bugün kullanılan tüm fotoseller, güneş enerjisi ile çalışan arabalar, uzay araçları hep bu sisteme dayanır. Bu alan halen üzerinde en çok çalışılan alandır. Bu amaçla çağımızın en önem kazanan yarı iletken maddesi silisyum elementi kullanılır.
Güneş ve rüzgar santrallerinin ancak yeterli güneş ve rüzgar olduğunda çalışacakları unutulmamalı.
Jeotermal Enerji Kaynakları
Yerkürenin erimiş sıvı kütlesi büyük bir enerji deposu olarak görülebilir. Magma adını verdiğimiz demir, nikel gibi erimiş kütle, kalın bir yer kabuğu tabakası ile örtülüdür. Yer kabuğunun derinliğine inildikçe 30-45 metrede (normal 33 m’de) sıcaklık 1°C veya 1 km’de 30°C artar. Fakat bu enerjiden yararlanmak teknolojik ve ekonomik açıdan uygun değildir. Ancak yer kabuğunun birçok yerinde yüzeye yakın sıcak bölgeler de vardır. Bu sıcak bölgelere kadar inebilen yeraltı suları o bölgenin sıcaklığına göre yüksek basıncın da etkisiyle çözebildiği mineral ve kayaları çözerek yüksek sıcaklıkta buhar ve sıcak su kaynağı olarak yeryüzüne ulaşır.
Ayrıca yeraltı suyunun bulunmadığı yüzeye yakın sıcak bölge ve kayalara özel tekniklerle su ve gaz göndererek bu ısı enerjisi yeryüzüne taşınabilir. Her iki şekilde de yer ısısından yararlanma jeotermal enerji adı altında ticari enerjilere alternatif enerji olarak tanımlanır. Bunların ve kaynak suyunun sıcaklığına göre elektrik üretiminde, konut ve sera ısıtmasında, kaplıca sıcak su hamamlarında yararlanılır.
Ülkemizde enerji üretim ve tüketiminde dikkat edilmesi gereken hususlar:
- Enerjiyi bilinçli tüketmek, ilk dikkat edilecek husus. İsraf ve kaçak kullanımın önüne geçilmelidir. Toplum bu konuda bilinçlendirilmelidir.
- Enerji üretim ve tüketiminde yerli kaynaklardan öncelikle yararlanılmalıdır. Dışa bağımlılığımızı en aza indirgeyecek politikalar geliştirilerek uygulanmalıdır.
- Enerji üretirken ve tüketirken sürdürülebilir kalkınma, doğal ve yaşanılan çevrenin korunması ana hedef olmalıdır. Çevrenin tahribi ve kaybı uğruna enerji üretmeye hakkımız yoktur.
- Üretimde önceliğimiz en ucuz, çevreye en az zarar veren, hatta hiç zarar vermeyen doğa dostu üretim tekniklerine dayalı enerji üretimi olmalıdır.
- Dünyada gelişme gösteren rüzgar, biyo, jeotermal, güneş enerjisi gibi alternatif enerjiler üzerinde çalışmalar ve üretim desteklenmelidir. Bu alanlarda bilimsel ve teknolojik araştırma yapan kurumlar ve araştırma merkezleri oluşturulmalıdır.
En büyük enerji kaynağı bilindiği gibi güneştir. Isı, ışın, ışık ve hatta canlıların enerji üretimi için kullandığı mineraller ve vitaminler…
enerji1Güneş dışında su, rüzgar, ateş ve jeotermal kaynaklar vardır enerji üreten… Halen dünya enerji ihtiyacının % 95 gibi bir kısmını karşılayan fosil yakıtlar (petrol, doğalgaz, kömür, linyit, asfaltit), su gücü (hidrolik) ve nükleer enerji çağımızın geleneksel enerji kaynaklarıdır.
Ülkemiz kömür ve linyit yatakları bakımından zengin sayılabilir. Bilindiği gibi başta Zonguldak havzası olmak üzere ülkemizde 1 milyar tonun üzerinde bilinen taş kömürü rezervine ve yılda 1 milyon tonun biraz üzerinde yıllık üretime sahibiz. Linyit rezervimiz ise 8,5 milyar ton kadardır. Yıllık 44 milyon ton ile dünyanın en çok linyit üreten 9. ülkesiyiz. Halen dünya sıralamasında yer alan tek enerji kaynağımız da linyitimizdir.
Taş kömürü, demir çelik sanayi başta olmak üzere sanayide kullanıldığı gibi ısıtma ve termik santrallerde elektrik üretiminde de kullanılmaktadır. Ancak işletmelerimiz açık işletmeye uygun olmayan derin galeri işletmesi olması nedeniyle işletme maliyeti yüksek olup, halen önemli miktarda taş kömürü ithal etmekteyiz. Linyit ise genellikle konut ısıtmasında ve termik santrallerde elektrik üretiminde kullanılmaktadır. Ancak çoğu zengin yataklarımız düşük enerjili, yüksek kül oranında olup, sadece termik santrallere yakıt olabilecek niteliktedir.
Maden kömürü, taş kömürü açısından her ne kadar ülkemizin kaynaklarının zengin olduğu düşünülse de kalitesi iyi olmadığı gibi, çalışma şartları ve yatırım yetersizliği sebebiyle de tüketimimize yetmemektedir. Kalitesiz kömürün de bilindiği gibi çevre ve sağlık açısından çok fazla zararları vardır.
Birincil enerji kaynaklarının tüketimimizde payları; petrol: %39, kömür ve linyit %27, doğal gaz % 21, HES ve diğer yenilenebilir (biyoatıklar, jeotermal): % 13 olup, bu tüketimin % 70’i ithalatla karşılanmaktadır.
Yüksek kullanım oranına rağmen kaynakların sınırlı olması (fosil yakıtlar), çevreye olumsuz etkileri (fosil yakıtlar, nükleer enerji, hidrolik) nedeniyle sürekli daha güvenli, yenilenebilir, kaynak tüketmeyen, çevre ve canlı yaşamı olumsuz etkilemeyecek enerji kaynaklarından yararlanma zorunluluğu ve isteği doğmuştur. Bu klasik enerji kaynakları dışındaki kaynaklar alternatif enerji kaynakları olarak adlandırılır.
Başlıca alternatif enerji kaynağı, fosil ve hidrolik enerjinin de asıl kaynağı olan ve dünyamızı ısıtan “güneş enerjisi”dir. Güneş enerjisi doğal ısıtmanın yanında, kullanım suyu ve sera ısıtması, hidrojen üretimi, elektrik üretimi gibi ticari enerji kaynağı olarak da gelişmektedir. Diğer alternatif enerji kaynaklarından rüzgar enerjisi, biyo-enerji (biyomas-biyogaz, biyodizel, biyobenzin), jeotermal enerji günümüzde yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır.
Rüzgar enerjisi ve biyo-enerji de aslında güneşin ısısını aktarması sonucu oluştuğundan güneş asıl alternatif temiz enerji kaynağı konumundadır. Medcezir (gel-git), dalga enerjisi, buzul enerjisi, deniz akıntısı ve deniz suyu sıcaklığı enerjileri, yer kabuğu enerjisi halen önemli alternatif özelliğe ulaşamamıştır. Çok önemli ve temiz bir enerji, hatta geleceğin enerji kaynağı olarak görülen “Füzyon (çekirdek kaynaşması) Enerjisi” ise henüz araştırma aşamasındadır.
Son yıllarda en hızlı gelişen alternatif enerji kaynağı rüzgar enerjisi olmuştur. Rüzgar enerjisinin en üstün yanı rüzgarın bedava ve temiz olmasıdır. Bu nedenle de çevreye herhangi bir olumsuz etkisi olmamaktadır. Rüzgar santrallerinin işletme maliyeti çok düşük, dışa bağımlılık azdır. En olumsuz yanları ise halen yapım maliyetlerinin yüksek olması ve birim kapasitenin düşük olmasıdır.
Son yıllarda rüzgar türbinlerinin yüksekliği 95 m’ye çıkarılarak ve santralleri karalar yerine kıyıya yakın denizlere kurarak rüzgar enerjisinden yararlanmada önemli bir artış sağlanmıştır.
Dünyanın oluşumundan beri güneş dünyamıza radyasyon şeklinde sürekli enerjisini göndermektedir. Güneşin ışınları atmosfer katmanları tarafından emildiği gibi yeryüzüne kadar ulaşarak uygun maddelere de enerjisini aktarır. Hem dünyamızı ısıtır, hem de bitkilerin fotosentez yapmasını sağlar. Bulutlar, rüzgar, atmosfer olayları ve yağmur hep güneşin her yeri farklı ısıtması sonucu oluştuğundan rüzgar enerjisini ve hidro-enerjiyi de fosil yakıtlar gibi güneşin dünyamızı ısıtmasına borçluyuz.
Güneş enerjisinin alternatif bir enerji kaynağı olarak halen en çok yararlanılan şekli, binaların uygun mimaride yapılarak güneş ısısını alması ve çatılara yerleştirilen özel sistemlerle ısıtılan suyun kalorifer ve banyolarda kullanımıdır. Isı etkisinden yararlanarak elektrik üretimi de mümkündür. Güneş ışınları özel toplayıcılar içinde su bulunan bir sisteme düşürülerek su buharlaştırılır ve elektrik üretilebilir. Fransa’da böyle özel bir sistemle 2400°C’ye kadar ulaşılmıştır.
Güneşin fotoelektrik etkisinden yararlanarak doğrudan elektrik üretimi de oldukça yoğun çalışılan bir alandır. Güneş ışınları uygun bazı yarı iletken yüzeylere düştüğünden yüzeyden kopan elektronlar bir foto-pilde depolanabilir veya oluşan akım anında kullanılabilir. Bugün kullanılan tüm fotoseller, güneş enerjisi ile çalışan arabalar, uzay araçları hep bu sisteme dayanır. Bu alan halen üzerinde en çok çalışılan alandır. Bu amaçla çağımızın en önem kazanan yarı iletken maddesi silisyum elementi kullanılır.
Güneş ve rüzgar santrallerinin ancak yeterli güneş ve rüzgar olduğunda çalışacakları unutulmamalı.
Jeotermal Enerji Kaynakları
Yerkürenin erimiş sıvı kütlesi büyük bir enerji deposu olarak görülebilir. Magma adını verdiğimiz demir, nikel gibi erimiş kütle, kalın bir yer kabuğu tabakası ile örtülüdür. Yer kabuğunun derinliğine inildikçe 30-45 metrede (normal 33 m’de) sıcaklık 1°C veya 1 km’de 30°C artar. Fakat bu enerjiden yararlanmak teknolojik ve ekonomik açıdan uygun değildir. Ancak yer kabuğunun birçok yerinde yüzeye yakın sıcak bölgeler de vardır. Bu sıcak bölgelere kadar inebilen yeraltı suları o bölgenin sıcaklığına göre yüksek basıncın da etkisiyle çözebildiği mineral ve kayaları çözerek yüksek sıcaklıkta buhar ve sıcak su kaynağı olarak yeryüzüne ulaşır.
Ayrıca yeraltı suyunun bulunmadığı yüzeye yakın sıcak bölge ve kayalara özel tekniklerle su ve gaz göndererek bu ısı enerjisi yeryüzüne taşınabilir. Her iki şekilde de yer ısısından yararlanma jeotermal enerji adı altında ticari enerjilere alternatif enerji olarak tanımlanır. Bunların ve kaynak suyunun sıcaklığına göre elektrik üretiminde, konut ve sera ısıtmasında, kaplıca sıcak su hamamlarında yararlanılır.
Ülkemizde enerji üretim ve tüketiminde dikkat edilmesi gereken hususlar:
- Enerjiyi bilinçli tüketmek, ilk dikkat edilecek husus. İsraf ve kaçak kullanımın önüne geçilmelidir. Toplum bu konuda bilinçlendirilmelidir.
- Enerji üretim ve tüketiminde yerli kaynaklardan öncelikle yararlanılmalıdır. Dışa bağımlılığımızı en aza indirgeyecek politikalar geliştirilerek uygulanmalıdır.
- Enerji üretirken ve tüketirken sürdürülebilir kalkınma, doğal ve yaşanılan çevrenin korunması ana hedef olmalıdır. Çevrenin tahribi ve kaybı uğruna enerji üretmeye hakkımız yoktur.
- Üretimde önceliğimiz en ucuz, çevreye en az zarar veren, hatta hiç zarar vermeyen doğa dostu üretim tekniklerine dayalı enerji üretimi olmalıdır.
- Dünyada gelişme gösteren rüzgar, biyo, jeotermal, güneş enerjisi gibi alternatif enerjiler üzerinde çalışmalar ve üretim desteklenmelidir. Bu alanlarda bilimsel ve teknolojik araştırma yapan kurumlar ve araştırma merkezleri oluşturulmalıdır.
