Science Magazine (1)

EYLÜL 2021 ENERJİ GEREKSİNİMİ FOSİL YAKITLAR PAFİAL



Hazırlayan; Sayfa Düzeni 10/A Zehra Demirci Yazı 10/A Zehra Demirci Danışman Köksal Yücel Kaynak enerji_ve_alternatif_e nerji_kaynaklari.pdf



İçindekiler 1-2 ENERJİ GEREKSİNİMİ 3 FOSİL YAKITLAR 4 CO2 KİRLİLİĞİ 5 YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARININ KULLANIMINI GEREKTİREN FAKTÖRLER 6-7 ALTERNETİF ENERJİ KAYNAKLARI 8 AKARSULARIN ENERJİ POTANSİYELİ 8 DENİZ AKINTILARI 9 GÜNEŞ ENERJİSİ

İçindekiler 10 RÜZGAR GÜCÜ 11 JEOTERMAL ENERJİ 12 DALGA ENERJİSİ 13 MED-CEZİR ENERJİSİ 14 OKYANUSLARDAKİ TERMİK GENLİK ENERJİSİ 15 BİYOKÜTLE ENERJİSİ 16 BİYOGAZ ENERJİSİ 17 ATIKLARIN ENERJİSİ



GİRİŞ Evrendeki enerji, zamanın başlangıcından beri mevcut ve sabittir. Fakat enerjinin herbir dönüşümünde, başlangıçta var olan enerji bir daha geri kazanılmamak üzere tüketilmiş olmaktadır. Günümüzde enerji, yalnız sanayileşmenin değil aynı zamanda ekonomik ve sosyal hayatın da zorunlu bir tüketim maddesi durumuna gelmiştir. Uygarlık düzeyi, tüketilen enerji miktarına paralel olarak değiştiğinden, yeryüzünde tüketilen toplam enerji miktarı artmakta, buna bağlı olarak hayatın varlığı ve sürdürülebilmesi için son derece gerekli olan hava, su ve toprak gibi kaynaklar devamlı olarak kirletilmekte ve kirliliğin miktarı sürekli artmaktadır. Ulaştığı uygarlık düzeyinden taviz vermeden, yaşamını devam ettirme isteğinde olan insanoğlunun tükettiği enerji miktarı azalmayacağı gibi, sürekli ve düzenli olarak artmaktadır. Bu ise, bir taraftan tükenme tehdidi altında bulunan fosil yakıtlardan, diğer taraftan çevre sorunlarına neden olmayan enerji kaynaklarından, daha fazla yararlanılması gerektiğini ortaya koymaktadır.



ENERJİ GEREKSİNİMİ İlk insanın ateşi kullanmasıyla birlikte başlayan enerji tüketimi, aynı zamanda insanın doğayı şekillendirmeye, değiştirmeye başlaması anlamına da gelmektedir. O zamanlardan başlayarak günümüze kadar geçen süre içinde yeni enerji kaynakları arayan, bulan ve kullanan insan, daha rahat bir yaşam tarzına sahip olduğu gibi, gücü de artmıştır. İnsanın yararlanmaya başladığı yeni enerjiler genellikle doğada depolanmış olarak bulunan enerji kaynakları olduklarından, günümüzde bu kaynakların bilinen rezervleri önemli miktarda azalmıştır. Başta kömür olmak üzere petrol ve doğalgaz gibi fosil kökenli yakıtlardan sağlanan enerji, bir taraftan çevre sorunlarına neden olurken, diğer yandan bu kaynakların bilinen miktarlarının önemli oranda tüketilmesi nedeniyle, yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları arayışı gündeme gelmiştir. Dünya enerji tüketimiyle ilgili yapılan tahminler çeşitli parametrelere bağlı olarak değişmesine rağmen, tartışmasız kabul edilen, gelişen teknolojilerin enerji tüketimi üzerinde birinci derecede etkili olduklarıdır. Yeryüzünün sanayileşmesi sürecindeki her dönemde, farklı bir enerji kaynağının yoğun olarak kullanıldığı bilinmektedir.

Dünya enerji tüketiminin artmasında Fosil yakıt tüketimine bağlı olarak fosil yakıtların kullanımından etkili olan nüfus artışı, şehirlerin açığa çıkan atıklarının neden olduğu kaynaklanan karbondioksit sayılarının ve bu şehirlerde yaşayan düşünülen çevre sorunları arasında emisyonu 187,5 milyon ton olarak nüfus miktarının artması, gelişmekte ilk akla gelenleri küresel ısınma, asit gerçekleşmiştir.”Enerji temini ve olan ülkelerin artan enerji talepleri yağmurları ve nükleer radyasyon kullanımının neden olduğu bütün bu gibi birçok faktöre bağlı olarak, gibi insan hayatını birinci derecede sorunlar yeni ve temiz enerji gelecekte de enerjiye olan ihtiyacın olumsuz etkileyen faktörlerdir. kaynaklarının kullanıma sokulması günümüzdekinden fazla olacağı Ancak enerji o kadar vazgeçilmez için yapılan çalışmaların artmasına öngörülmektedir.Kömür, petrol ve bir madde olmuştur ki, enerji uğruna sebep olurken, doğalgaz gibi enerji kaynakları savaş dahil her türlü riskin göze özellikle 1970-1980 yılları arasında sanayinin, buna bağlı olarak da alınmasına sebep olduğundan, yaşanan iki enerji bunalımı, bu kalkınmanın temel kaynakları olarak enerji tüketiminin çevreye verdiği araştırmaların ivme değerlendirilmelerine rağmen, bu zararların uzunca bir süre gözardı kazanmasına zemin hazırlamıştır. kaynakların artan oranda tüketilmeleri veya ihmal edilmesine neden Kuşkusuz bu çalışmaların bir taraftan bilinen rezervlerin olmuştur. Fosil kökenli yakıtların yoğunlaştığı ülkeler, doğal olarak azalmasına diğer taraftan, bazı çevre çevre üzerindeki olumsuz baskıları enerji tüketiminin fazla olduğu sorunlarının ortaya çıkmasının başlıca sonucu bütün canlılar az veya çok memleketlerdir. Gelişmiş ülkelerin sebebi olarak kabul edilmelerine etkilenmekte, ekolojik denge sanayileri için vazgeçilmez neden olmaktadır. Aslında bu durum bozulmaktadır. Kömürün ihtiyaç olan enerjinin temin kendi içinde bir çelişkinin ortaya yakılmasıyla insan sağlığını edilebilmesinden kaynaklanan çıktığının bir göstergesidir. Bir taraftan yakından ilgilendiren karbondioksit sorunlar, özellikle 1973 yılında kalkınmanın sağlanabilmesi için enerji (CO2) hava kirliliği yaratırken, yaşanan petrol krizi esnasında tüketiminin devam etmesi bir kükürtdioksit (SO2) ve azotdioksit bütün yalınlığıyla ortaya çıkmıştır. zorunluluk gibi ortaya çıkarken, diğer (NO2) gibi gazlar da asit Gerek petrol üreticisi taraftan enerji kullanımının ortaya yağmurlarına ve küresel ısınmaya ülkelere olan bağımlılığın çıkardığı çevre sorunlarıyla karşı neden olmaktadır.“Dünyada 1998 hafifletilmesi, gerek gittikçe azalan karşıya kalınması, bir açmaz gibi yılında kömür, petrol ve doğalgaz görülebilir. gibi

FOSİL YAKITLAR petrol rezervleri, gerek fosil yakıtların neden olduğu Fosil yakıtların enerji üretiminde kullanılmalarıyla ortaya çıkan en çevre sorunlarının giderilmesi, gerekse artan petrol önemli çevre sorunu, yanmanın meydana getirdiği ve küresel fiyatları, öncelikle gelişmiş ülkelerin yeni enerji ısınmaya yol açan karbondioksit (CO2) emisyonudur. kaynaklarına yönelmelerinin başlıca nedenlerini Yanma olayının ortaya çıkardığı ve doğal ekolojik ortamların oluşturmuştur. Günümüzde enerji sorunu, belli bozulmasına yol açan atık, sadece CO2 değildir. Bunun yanısıra ülkelerin problemi olmaktan çıkmış ve küresel bir kükürtoksitler (SOx) ve azotoksitler (NOx) gibi asit sorun halini almıştır. Enerji tüketiminin yağmurlarına neden olan ve ozon tabakasını tahrip edici özelliğe karşılanmasında fosil yakıtların önemi hâlâ çok büyük sahip bulunan diğer zararlı emisyonlar da atmosfere orandadır ve bu eğilimin yakın gelecekte de devam karışmaktadır. “Kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtların edeceği öngörüldüğünden, mevcut fosil kökenli enerji kullanımı sonucu son 150 yılda atmosferdeki CO2 kaynaklarının daha ne kadar süreyle mevcudiyetlerini konsantrasyonunun %116 oranında artarak global ısınmanın koruyacağı sorusu önem kazanmaktadır. sebebi olduğu bilinir. Gigajoule (GJ) başına ortalama CO2 Yeryüzündeki fosil kökenli yakıtların bilinen rezervleri emisyonlarının kömürde 85,5, petrolde 69,4 ve doğalgazda 52 kg dikkate alındığında mevcut tüketim hızıyla petrolün düzeyindedir. ”İnsanın yürüttüğü çeşitli faaliyetleri sonucu 60, doğalgazın 62 ve kömürün de yaklaşık 230 yıl atmosferde biriken ve sera gazı olarak tanımlanan gazlar, sonra tükenecek olması, fosil yakıtlar dışında yeni atmosferin alt tabakalarında birikerek, yoğunlukları arttığından enerji kaynakları arayışı içinde bulunulması güneş ışınlarının atmosfer ve yerküre tarafından emilmesi ve yer gerektiğini ortaya koymaktadır. Ayrıca yeni ve yüzeyinden yansıyan güneş ışınlarının tekrar atmosfere geri yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmamızı dönüş dengesi bozulmakta, bu dengesizlik ise dünya ikliminin gerektiren diğer nedenler de fosil hidrokarbonların genel özelliklerinin değişmesine sebep olmaktadır. Kurak plastik, sentetik kumaşların, solventler, yağlar, devrelerin uzaması, ani fırtınalar ve şiddetli yağışların meydana karbon lifi ürünler ve çeliği daha mukavemetli getirdiği seller, belirtilen bu iklim değişikliğinin göstergeleridir. üretmek için sanayinin hammaddesi olarak “Dünya atmosferinin ısınmaya başlaması ve iklimin ani değişimler kullanılmalarıdır. Böylece fosil yakıtlardan sanayinin göstermesinin sonucu olarak kutuplardaki buzullar erimeye daha uzun süre yararlanması sağlanmış olacaktır. başlamakta, bunun etkisiyle deniz seviyesi yükselmekte, bazı Fosil yakıtların enerji üretiminde kullanılmalarıyla alçak kıyıları ve adaları su basmaktadır. Öte yandan uzun süreli ortaya çıkan en önemli çevre sorunu, yanmanın kuraklıklar sonucu çöller genişlemekte, kurak araziler çöle meydana getirdiği ve küresel ısınmaya yol açan dönüşmekte, su kaynakları kurumakta, orman alanlarının miktarı karbondioksit (CO2) emisyonudur. ve yapısı değişmektedir. Ani fırtınalar ve şiddetli yağışlar ise can Yanma olayının ortaya çıkardığı ve doğal ekolojik ve mal kaybı yanında, su kaynakları dağılımındaki dengesizliği ortamların bozulmasına yol açan atık, arttırmakta, tarım alanlarına zarar vermektedir”.

03 CO2 Kirliliği Alınabilecek Önlemler Atmosfer Kirliliği Sanayi ve iş merkezlerinin mümkün olduğu kadar yerleşim merkezleri dışına alınması, Bugünkü şartlar içinde atmosfere bırakılan CO2 miktarının yakın Kişisel vasıta kullanımı yerine toplu taşımacılığın gelecekte azalacağını da düşünmek mümkün yaygınlaştırılması ve elektrikli taşıma araçlarının değildir. Bu ise fosil yakıtların yanmasından geliştirilmesi ve kullanımının artırılması, kaynaklanan mevcut sorunların artarak devam edeceğinin bir göstergesi olarak kabul edilebilir. Konutlarda yakıt yakma tekniklerinin geliştirilmesi ve İklimdeki değişiklikler, ozon tabakasının incelmesi, bina yalıtımı, özellikle sanayi alanlarındaki bacalara, sınır ötesi hava ve su kirliliği gibi hava filtrelerinin takılması ayrıca yakıt olarak doğal sorunlar problemin bir ülke veya bölge ile sınırlı gaz kullanımının yaygınlaştırılması, olmadığını ve olamayacağını ve sorunun giderilmesinde uluslararası işbirliğinin zorunlu Şehir merkezlerindeki yoğun trafiğin çevre yollara olduğunu göstermektedir aktarılması,Ağaçlandırma çalışmalarının artırılması, özellikle hava kirliliğinin yoğun olduğu yerlerde yeşil alanların artırılması, Şehir yerleşim planlarında meteorolojik faktörlerin özellikle rüzgar durumunun göz önünde bulundurulması, Halkın, hava kirliliği konusunda bilinçlendirilmesi için ilköğretimden başlamak üzere tüm okullarda ve sivil toplum örgütlerince bu amaca yönelik eğitim programlarının hazırlanması,

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARININ KULLANIMINI GEREKTİREN FAKTÖRLER Artan dünya nüfusu ve şehirleşmeye bağlı olarak, ihtiyaç duyulan enerji miktarı hızlı Bir şekilde fazlalaşmaktadır. Fosil kökenli yakıtların kullanımından kaynaklanan çevre sorunlarından bütün canlılar az veya çok etkilenmekte, ekolojik denge bozulmaktadır. Kömürün yakılmasıyla insan sağlığını yakından ilgilendiren karbondioksit (CO2) hava kirliliği yaratırken, kükürtdioksit (SO2) ve azotdioksit (NO2) gibi gazlar da, asit yağmurlarına ve küresel ısınmaya neden oldukları iddia edilmektedir. “Dünyada 1998 yılında kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtların kullanımından kaynaklanan karbondioksit emisyonu 187,5 milyon ton olarak gerçekleştiği bildirilmektedir.” İnsanlığın gereksinim duyduğu sanayileşme ve ekonomik kalkınma için vazgeçilmez kaynakların başında gelen enerjinin, üretiminden tüketimine kadar geçen her aşamasında çevre sorunlarına neden olan atıklar ortaya çıkmaktadır. Günümüzde önemli, gelecekte daha önemli çevre sorunlarına yol açabilecek olan enerji sektörünün çevre üzerindeki baskısının, gerek artan nüfus, gerekse insanların artan ihtiyaçlarını karşılayabilme zorunluluğu dikkate alındığında, büyüyerek fazlalaşacağı ileri sürülebilir.

Alternatif Enerji Kaynakları ğ şY e r y ü z ü n d e v a r l ı ı b i l i n e n ç e i t l i k a y n a k l a r d a n enerji elde edilmesinde tercihler, mevcudiyet ve maliyet faktörleri dikkate alınarak belirlenmektedir. Ancak fosil kökenli yakıtların tüketilmeleriyle ortaya çıkan karbon ğ şe m i s y o n l a r ı n ı n , k ü r e s e l i k l i m d e i i k l i k l e r i n e ğ şn e d e n o l d u u a n l a ı l m a s ı y l a b i r l i k t e , ç e v r e s e l ş ş şe n d i e l e r d e d i k k a t e a l ı n m a y a b a l a n m ı t ı r . şA r t ı k e k o l o j i k k a y g ı l a r y a a m ı n h e r a l a n ı n d a ğo l d u u g i b i e n e r j i s e k t ö r ü n d e d e ö n p l a n a çıkmakta ve önceleri bir lüks olarak ğ ğ ğd e e r l e n d i r i l e n ç e v r e s a l ı ı , e k o n o m i n i n b i r şu z a n t ı s ı o l a r a k k a b u l g ö r m e y e b a l a m a k t a d ı r . ğG ü c ü n ü d o a d a n a l a n , t e m i z v e y e n i l e n e b i l i r nitelikteki alternatif enerji kaynakları, belli sınırlar içinde kendilerini yenileyebildiklerinden ğ şt ü k e n m e l e r i m ü m k ü n d e i l d i r . Y a k l a ı k 4 - 5 milyar yıldan beri dünyamıza hayat veren şg ü n e , a y n ı z a m a n d a k ö k e n i n e o l u r s a o l s u n , yeryüzündeki bütün enerji kaynaklarının ğv a r l ı ı n ı n d a s e b e b i d i r . F o s i l y a k ı t l a r d a h i l olmak üzere, rüzgâr, deniz, med-cezir, dalga, akarsu ve biyogaz gibi tüm enerji kaynakları şa s l ı n d a g ü n e e n e r j i s i n i n t ü r e v l e r i o l a r a k ğd e e r l e n d i r i l e b i l i r . G ü n ü m ü z d e y e n i l e n e b i l i r ş şe n e r j i k a y n a k l a r ı n ı n ç e i t l i e k i l l e r d e v e s ı n ı r l ı oranlarda olsa, kullanımı devam etmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan ve ş şk u l l a n ı m ı i n s a n ı n a t e i k e f i n e k a d a r e s k i y e ineni odundur. Odun, esas olarak sanayi ş ğd e v r i m i n i n b a l a n g ı c ı n a k a d a r , i n s a n l ı ı n ş ğ ş şb a l ı c a e n e r j i k a y n a ı n ı o l u t u r m u , a n c a k şs a n a y i d e v r i m i n i n g e r ç e k l e m e s i y l e b i r l i k t e ğö n e m i a z a l m a s ı n a r a m e n , d ü n y a e n e r j i bilançosu içinde her zaman belli bir dereceye şk a d a r y e r a l m ı o l a n b i r k a y n a k t ı r .

İnsanların tarihi süreç içinde, yenilenebilir enerji kaynaklarından her ğd ö n e m d e y a r a r l a n d ı ı b i l i n m e k t e d i r . Biyomas kaynak olarak odun, sanayi devrimine kadar en önemli enerji ğ şk a y n a ı n ı o l u t u r u r k e n , a k a r s u ğb o y l a r ı n d a k u r u l a n s u d e i r m e n l e r i vasıtasıyla akarsular, insanların enerji ş şi h t i y a c ı n ı k a r ı l a m ı t ı r . A n c a k ü r e t i l e n ş ğe n e r j i n i n t a ı n a m a y ı p , ü r e t i l d i i y e r d e tüketilmek zorunda olması nedeniyle, şu z u n y ı l l a r g e n i k i t l e l e r i n k u l l a n ı m ı n a şs u n u l a m a m ı t ı r . B e n z e r d u r u m M . Ö . ğ4 0 0 0 y ı l l a r ı n d a n b e r i k u l l a n ı l d ı ı ğb i l i n e n v e y e l d e i r m e n l e r i v a s ı t a s ı y l a ğ şd e e r l e n d i r i l m i o l a n r ü z g â r g ü c ü i ç i n de söz konusuydu.Odun, su ve rüzgâr ğg ü c ü k a d a r o l m a s a b i l e i n s a n l ı ı n e s k i ğ ğt a r i h l e r d e n b e r i b i l d i i v e k u l l a n d ı ı ğ ğd i e r b i r y e n i l e n e b i l i r e n e r j i k a y n a ı ş şd a g ü n e e n e r j i s i d i r . G ü n e e n e r j i s i n i n kullanımıyla ilgili ilk önemli kayıt, Roma İ ğ şm p a r a t o r l u u d ö n e m i n d e g e r ç e k l e e n Sirakuza savunmasıdır. Özellikle tarımsal ürünlerin kurutması amacıyla ş ğy a r a r l a n ı l a n g ü n e e n e r j i s i n i n d i e r b i r şk u l l a n ı m e k l i n i d e p a s i f ı s ı t m a v e ş şY e n i l e n e b i l i r e n e r j i k a y n a k l a r ı g ü n ü m ü z d e d e ç e i t l i e k i l l e r d e aydınlatma amacıyla meskenlerde ğk u l l a n ı l m a k t a d ı r . A k a r s u l a r , e l e k t r i k e l d e e d i l m e s i n d e d e e r l e n d i r i l i r k e n , şg ü n e e n e r j i s i n d e n ı s ı t m a , t a r ı m s a l ü r ü n l e r i n k u r u t u l m a s ı , t u z e l d e ğ şd e e r l e n d i r i l m e s i o l m u t u r . edilmesi, konutların pasif ısıtılmasında, hatta elektrik enerjisi üretiminde de yararlanılmaktadır. Alternatif enerji kaynakları olarak da isimlendirilen şy e n i v e y e n i l e n e b i l i r e n e r j i k a y n a k l a r ı o l a r a k g ü n e e n e r j i s i , r ü z g â r enerjisi, jeotermal enerji, biyomas, deniz, gel-git ve dalga enerjisi gibi birincil kaynaklarla birlikte, birincil maddelerden üretilen hidrojen enerjisini de belirtmek mümkündür. Ancak dünya enerji tüketim miktarları ğ ğd i k k a t e a l ı n d ı ı n d a b u k a y n a k l a r d a n s a l a n a n e n e r j i m i k t a r ı n ı n ö n e m l i b i r ğy e r t u t m a d ı ı g ö r ü l ü r . Y e n i l e n e b i l i r e n e r j i k a y n a k l a r ı n ı n e n ö n e m l i s i , ğ şb ü y ü k l e r i n i n ( g ü c ü 1 0 1 k W - 1 0 M W a r a s ı n d a d e i e n h i d r o e l e k t r i k santralleri küçük hidroelektrik santralleri olarak kabul edilmektedir) ğ ğg e l e n e k s e l e n e r j i k a y n a ı o l a r a k d a k a b u l e d i l d i i h i d r o e l e k t r i k santrallarıdır.Temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarından olan hidrolik ğg ü ç , g ü n ü m ü z d e e n f a z l a d e e r l e n d i r i l e n i d i r . A k a r s u l a r d a n e n e r j i t e m i n i şa m a c ı y l a k u r u l a n h i d r o e l e k t r i k s a n t r a l l e r i n i n e l e k t r i k ü r e t i m i d ı ı n d a ğ ği n s a n l ı a s u n d u u i m k â n l a r d a b u l u n m a k t a d ı r . T a r ı m ü r ü n l e r i n i n şs u l a n m a s ı , t a k ı n l a r ı n k o n t r o l e d i l m e s i , r e k r e a s y o n a l a n ı y a r a t m a s ı , b a r a j göllerinde balıkçılık faaliyetlerinin sürdürülmesi gibi toplumsal ve sosyal ğy a r a r l a r ı n ı n d a b u l u n d u u n u b e l i r t m e k g e r e k i r .

AKARSULARIN ENERJİ POTANSİYELİ Hidroelektrik potansiyelinin kıtalara göre dağılımı incelendiğinde, en yüksek olanakların, enerji tüketiminin en az gerçekleştiği Afrika Kıtasında bulunduğu görülür. Amerika kıtası için verilen değerin önemli bir bölümü Kuzey Amerika’ya ait olup, gerçekte Güney Amerika’nın hidrolik potansiyeli önemli akarsulara sahip olmasına rağmen, oldukça sınırlıdır. Asya Kıtası ise hidrolik imkânlar açısından zengindir fakat henüz bu olanaklarını enerji üretiminde değerlendirebilmiş değildir. Bu Kıtada yer alan Çin, Tayland, Kore, Malezya gibi ülkelerin sanayileşme sürecinde kaydettikleri gelişmelere bağlı olarak, kıtanın bu potansiyelinden daha fazla yararlanması zorunluluk göstermektedir. Tablo hakkında belirtilmesi gereken diğer bir noktayı da dünya hidroelektrik potansiyelinin henüz yarısının bile değerlendirilmediğidir. Yenilenebilme özelliğine sahip bu imkândan maksimum oranda yararlanmak, gerek enerji talebinin karşılanması gerekse, çevre sorunları açısından temiz bir enerjinin değerlendirilmiş olması açısından gerekli ve zorunludur. Deniz Akıntıları Denizlerin enerji üretimine olanak sağlayan diğer bir potansiyelini de deniz akıntıları meydana getirir. Bu tip akıntıların bulunduğu önemli bir alanı da İstanbul ve Çanakkale Boğazlarında görülen deniz akıntıları oluşturur. Karadeniz ile Marmara Denizi arasındaki seviye farkı nedeniyle Karadeniz’den Marmara Denizi’ne doğru ve Marmara Denizi’nden Ege Denizi yönünde gerçekleşen akıntılardan yararlanılması mümkündür.

GÜNEŞ ENERJİSİ Güneşin çekirdeğinde gerçekleşen füzyon karşılaşılan en sık uygulama şekli ise olayı sonucu açığa çıkan enerji, güneş düzlemsel güneş kollektörleri vasıtasıyla enerjisinin kaynağını oluşturur. “Güneşteki elde edilen ısıyla çeşitli mekânların sıcak su hidrojen gazının helyuma dönüşmesi ihtiyacının sağlanmasıdır. Bu yaygın esnasında açığa çıkan enerji sonucu, kullanım şeklinin dışında güneş havuzları, güneşten 150 milyon km uzaklıkta bulunan güneş bacaları, güneş ocakları, güneş dünyamıza ulaşan enerjinin miktarı, pilleri, parabolik oluk ve parabolik yeryüzünde yıl boyunca kullanılan bütün çanak sistemleri gibi birçok farklı yöntem enerjinin 20 000 katıdır.” Ancak bu kullanılarak güneş enerjisinin enerjinin düşük yoğunluklu olması yoğunlaştırılıp, ihtiyaca uygun çeşitli yararlanmayı sınırlandıran en önemli faktör sıcaklık derecelerine ulaşmak mümkündür. olarak belirmektedir. “Güneşten gelen ve Kuşkusuz bu çabaların nihai amacı elektrik dünya atmosferi dışındaki enerjinin gücü enerjisi elde etmektir ki, maliyeti fazla 1370 W/m2 iken, yeryüzünde ise 0-1100 olmasına rağmen günümüzde ulaşılan W/m2 değerleri arasındadır.” Yeryüzünün teknoloji ile bunun gerçekleştirilmesi 45° kuzey ve 45° güney enlemleri arasında mümkün hale gelmiştir. kalan sahalar güneş enerjisinden ekonomik olarak yararlanma olanağına sahiptir. Güneş enerjisinden yararlanmada

Rüzgâr Gücü Yenilenebilir enerji kaynakları arasında en fazla Diğer taraftan rüzgâr gücünün hiçbir engelle değerlendirilenlerden birini de kuşkusuz rüzgâr karşılaşmadığı, dolayısıyla enerji üretimi gücü oluşturmaktadır. Yeryüzünün farklı için en uygun olduğu sahalar olarak denizler önem derecelerde ısınması rüzgârların oluşumuna imkân kazanmaya başlamıştır. Kıyılarınaçıklarında, deniz tanır. Dünyanın en fazla ısınan bölgesi olan üstünde kurulan rüzgâr türbinlerinin maliyeti daha ekvatorda ısınarak, yükselen hava kütlesi belli bir fazla olmasına rağmen, rüzgâr gücünden yükseklikten sonra 30° kuzey ve güney maksimum faydalanma sağladıkları ve kara enlemlerinde yoğunlaşır, corriolis kuvveti nedeniyle alanlarında türbinlerin tesisi için yeterli boş alan kuzeye ve güneye doğru sapar. Basınç farkları bulunamaması gibi sorunların aşılabilmesine imkân rüzgârı hızlandırırken, corriolis kuvveti hava tanıdığından dikkatlerin bu sahalara çevrilmesine hareketinin yönünü belirleyerek, genel atmosfer neden olmuştur. Günümüzde akarsular üzerinde sürkülasyonunun oluşumunu sağlar. Rüzgâr kurulan barajlar vasıtasıyla elde edilen hidroelektrik gücünün genellikle düşey eksenli rüzgâr türbinleri enerjisi hariç tutulursa küresel ölçekte kendisinden vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürülmesi, başta en fazla yararlanan ve gelişim hızı en yüksek olanı Avrupa olmak üzere dünyada hızla yayılmaktadır. rüzgâr enerjisidir. Rüzgâr hızının 3 m/sn ile 25 m/sn aralıklarında esmesi durumunda rüzgâr türbinleri aracılığıyla elektrik enerjisi üretilebilmektedir. Yapılan bir çalışmaya göre “Dünyanın sahip olduğu rüzgâr enerjisi potansiyeli yılda 50 000 terawatsaat (TWh/Yıl) olarak hesaplanmaktadır ki, bu değerin 1998 yılı dünya toplam enerji tüketiminin yaklaşık 4 katı olduğu dikkate alındığında, rüzgâr gücünün önemi daha iyi anlaşılır”.

Jeotermal Enerji Tüm dünyada hızla artan enerji ihtiyacının Tektonik bakımdan çok aktif bir kuşakta yer alan karşılanabilmesi için değerlendirilen Türkiye, jeotermal enerji potansiyeli bakımından, yenilenebilir enerji kaynaklarından biri de jeotermal sahip olduğu 1000’in üzerindeki kaplıca varlığı da enerjidir. Jeotermal enerji, yerkabuğunun dikkate alındığında, önemli olanaklara sahiptir. derinliklerinde bulunan sıcak suyun çeşitli şekillerde Özellikle, Denizli, Aydın ve Çanakkale’de bulunan ve yeryüzüne çıkartılıp, enerji üretiminde kullanılmasıdır. rezerv sıcaklığı itibariyle elektrik enerjisi Sıcaklığı 20°C’den fazla ve çevresindeki normal yer üretimine uygun jeotermal kaynakların bir kısmı altı ve yerüstü sularına göre içinde erimiş halde değerlendirilmesine rağmen, potansiyelinin önemli bir bulunan mineral, tuz ve gaz oranlarının daha fazla bölümünden henüz yararlanmamıştır. Jeotermal olan sular şeklinde tanımlanan jeotermal enerjinin enerjinin kullanımında ilk sırayı ABD alırken, kaynağı mağma olduğundan dolayı, yenilenebilir Uzakdoğu ve Orta Amerika ülkeleri daha sonra enerji kaynağı olarak değerlendirilir. gelmektedir. Yeryüzündeki ilk jeotermal enerji santrali “Yerkabuğundaki jeotermal enerjinin %1’lik kısmı ise 1904 yılında İtalya’da faaliyete geçen ve üretimini enerjiye çevrilse şu anda mevcut petrol ve doğalgaz hâlâ sürdüren Larderello elektrik santralidir. Tüm yataklarının rezervlerinin vereceği enerjinin 500 katı bunların dışında jeotermal enerjiden yalnız elektrik enerji elde edilmiş olur.”Jeotermal enerji yeryüzünün enerjisi üretiminde değil, aynı zamanda konutların ve her tarafında aynı yoğunlukta bulunmaz; okyanus seraların ısıtılmasında, düşük sıcaklıklara ihtiyaç ortası ve rif zonlarında, Filipinler, Japonya, duyan sanayii tesislerinde proses ısısı olarak Endonezya, Yeni Zellanda, El Salvador, Nikaragua ve kullanılmasında, termik sıcaklık kaynağı olarak da Şili’de görüldüğü üzere volkanik ada zonlarında ve yararlanılır. Elektrik üretimi için jeotermal rezerv genç orojenik kuşak (Alp kuşağı) üzerinde yer alan sıcaklığının 200°C ve üzerinde olması gerektiğinden Fas, Cezayir, İtalya, Eski Yugoslavya, Yunanistan, dünyadaki yaygın kullanım şeklini termik sıcaklık Türkiye, İran, Hindistan ve Çin gibi ülkeler jeotermal sağlamak oluşturur. Ancak daha düşük enerji potansiyeli açısından zengindir. sıcaklıklardaki jeotermal kaynaklardan da elektrik elde edilebilmesi için çalışmalar devam etmekte ve umut verici sonuçların alındığı bilinmektedir. 11

DALGA ENERJİSİ Kökeni, güneş enerjisinin meydana getirdiği rüzgârlara dayalı olan “Dalga enerjisi, su parçacıklarının çembersel dönümünden kaynaklanan hız enerjisi ile su parçacıklarının denge konumundan ayrıldıklarındaki potansiyel enerjilerinin toplamından oluşur.” Dalga enerjisinin potansiyelini belirleme konusunda çeşitli ve birbirinden farklı çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalardan biri, “Dünya kıyılarında tahmin edilen dalga enerjisinin büyüklüğü 2-3 milyon MW düzeyindedir. Yine dalga enerjisinin mil başına yoğunluğu 65 MW’tır.” Olduğunu ortaya koymaktadır. Henüz küçük ölçeklerde olsa bile, dalgaların gücünden ilk kez elektrik üreten ülke olan İskoçya’nın Islay adası açıklarında kurulan bir santralda ve Norveç’te bu kaynaktan yararlanarak elektrik üretimi gerçekleştirilmektedir. 12

Med-Cezir Enerjisi Dünya, Ay ve Güneş arasındaki etkileşimin Fransa’nın kuzeybatısında, St.Malo körfezine dökülen neden olduğu gel-git dalgaları temiz, Rance Irmağı halicinde 1966 yılından beri faaliyette olan yenilenebilir ve periyodiktir. Gel-git olayı ve ABD’deki Kislaya Körfezindeki gel-git santralleri sonucu denizlerde gerçekleşen kabarma ve başlıcalarıdır. Bu ülkelerde gel-git yüksekliği 5-10 m’ler alçalmalar, bu hareketin günlük veya yarım arasında değiştiği bilinmektedir. Dünya gel-git enerjisinin günlük periyotlar içinde tekrarlanması ve yarısı, gel-git yüksekliğinin 10-12m.’yi bulduğu Kanada’nın bu döngünün sürekli olarak yaşanması, bu Fundy Körfezi, gel-git yüksekliği 9 m. olan İngiltere’de doğal olaydan da enerji elde edilmesini Severn Halici, 8 m.’lik gel-git olayının görüldüğü Fransa’nın mümkün kılmıştır. Med-Cezir hareketine kuzeybatı kıyıları, gel-git yüksekliğinin 7 m. olduğu Othosk bağlı olarak ortaya çıkan deniz sularının Denizi ve Çin’in kuzeydoğu kıyılarında gerçekleşir. Ancak yükselmesi ve alçalması arasındaki fark bu yüksekliklerin Ay’ın durumuna göre de yeryüzünün her bölgesinde sabit olmayıp, değişebileceğini belirtmek gerekir. Gel-git’in yüksekliği, 0.5-12 metreler arasında değişkenlik kabaran suların kıyıya yaklaştıkça yüksekliklerinin artması gösterir. Med-cezir olayı nedeniyle yer ve kıyıya çarpan dalgaların yansıması nedeniyle daima değiştiren suyun gücünden faydalanılarak, kıyılarda, açık denizlerde olduğundan daha fazladır. enerji üretimi gerçekleştirilir. Gel-git Fransa’nın kuzeybatısında, St.Malo körfezine dökülen olayından yararlanarak üretilebilecek Rance Irmağı halicinde 1966 yılından beri faaliyette olan enerji miktarıyla ilgili olarak çok faklı ve ABD’deki Kislaya Körfezindeki gel-git santralleri görüşler bulunur. Bunlardan birinde başlıcalarıdır potansiyel, “Dünyadaki gel-git gücünün toplam büyüklüğünün 3 milyar kW olmasına rağmen yararlanılabilecek miktarın 1 milyar kW” olarak belirtilirken, bir diğer çalışmada ”Dünyada değerlendirilebilir gel-git enerjisi potansiyeli 22 trilyon kWh’tir. Bunun yalnız 200 milyar kWh’ı ekonomik açıdan yararlı görülmektedir.” olarak hesaplanmaktadır. Med-cezir hareketinin enerji üretimini düşündürecek kadar fazla olan ülkeler ve bölgeler olarak Kuzey ve Güney Amerika, İngiltere, İrlanda, Fransa ve Avustralya belirtilebilir. Bu ülkelerde gel-git yüksekliği 5-10 m’ler arasında değiştiği bilinmektedir. Çin’in kuzeydoğu kıyılarında gerçekleşir. Ancak bu yüksekliklerin Ay’ın durumuna göre de değişebileceğini belirtmek gerekir. Gel- git’in yüksekliği, kabaran suların kıyıya yaklaştıkça yüksekliklerinin artması ve kıyıya çarpan dalgaların yansıması nedeniyle daima kıyılarda, açık denizlerde olduğundan daha fazladır. 13

OKYANUSLARDAKİ TERMİK GENLİK ENERJİSİ Denizlerdeki sulardan enerji elde edilebilmesi konusunda yararlanılabilecek bir diğer imkânı da derin deniz sularındaki sıcaklık farkı oluşturmaktadır. Deniz suyu sıcaklığının 15°C’yi aşan bölümlerinde, özellikle de derinliği 1000 metreyi bulan derin tropikal okyanuslarda veya denizlerde uygulama olanağı bulunmaktadır. Verimin çok düşük oranlarda gerçekleştiği bu yöntemle enerji üretilmesi, temelde sıcaklık farklarını değerlendiren bir ısı makinesiyle (ısı eşanjörü) mümkündür. Bu sistemde düşük sıcaklıklarda suyun buharlaştırılarak, bir jeneratörün enerji üretmesi hedeflenmektedir. ABD ve Japonya’da bazı deneme çalışmalarının dışında yaygın bir kullanımın bulunmadığı bu olanaktan, teknolojik gelişmelerin paralelinde gelecekte daha fazla yararlanılması beklenebilir. İngiltere, Fransa, Hollanda, İsveç, Tayvan, Hindistan, Japonya ve ABD bu yöntemden ekonomik olarak enerji üretilebilmesi konusunda ciddi çalışmalar içindedir. 14

BİYOKÜTLE ENERJİSİ Bitkilerin fotosentez yoluyla bünyelerinde depoladığı enerji biyomas kaynakların esasını oluşturur. Biyolojik kökenli bu enerji kaynaklarının kendilerini yenileyebilme gücü, bitkiden bitkiye değişiklikler gösterir. Bitkilerin yetişmesi ise, başta iklim koşulları olmak üzere, mevsimlere, uygulanan tarım tekniklerine ve bitkinin biyolojik yapısına göre değişiklikler göstermektedir. Biyomas enerji temelde iki kaynağa dayalıdır. Bunlardan birincisini klâsik biyomas kaynaklar olarak da isimlendirilen bitki ve hayvan atıkları, odun ve odunsu maddelerden oluşur ki, bunların en fazla bilinenini tezek meydana getirir. İkincisi ise modern biyomas olarak tanımlanır; bu yöntem ise, enerji ormancılığı ve doğrudan biyomas enerjisi üretimi için ekilen tatlı sorgum ve miscantus gibi bitkilerinin yetiştirilmesini gerektirmektedir. Biyokütle enerjisinin hammaddesini ise, tarım ve orman ürünlerinin artıkları, evsel atıklar, her çeşit hayvansal gübreler, sanayi kaynaklı organik atıklar, yosunlar, algler, özel olarak yetiştirilen nişastalı, yağlı ve şekerli bitkiler oluşturmaktadır. Biyokütle, ısı elde edilmesi, yakıt üretilmesi ve elektrik enerjisi elde edilmesinde kullanılan yenilenebilir kaynak olup, genellikle gelişmemiş ve gelişmekte olan ülkelerde yararlanma oranı artmaktadır. Bu oran gelişmiş ülkelerde %3’ün altında gerçekleşirken, gelişmekte olan ülkelerde %20-90 arasında değişmektedir. “ABD’de tüketilen enerjisinin %3’ü biyomas kaynaklardan elde edilir.” “Dünya enerji ihtiyacının %15’ini karşılayan klâsik biyokütle yenilenebilir enerji kaynakları arasında önemli bir yer tutmaktadır. ”Özellikle Brezilya şekerkamışından etanol üreterek elde ettiği yakıtı taşıtlarda enerji kaynağı olarak yoğun bir şekilde kullanmaktadır. Bu uygulamada etanol doğrudan yakıt olarak kullanıldığı gibi, belli bir oranda benzine karıştırılarak kullanılması yaygın olup, milyonlarca araç bu yakıttan kısmen veya tamamen faydalanmaktadır. Biyokütlenin enerji kaynağı olarak kullanılması sonucu atmosfere karışan kirleticiler söz konusudur. Genel anlamda yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının çevre sorunlarına yol açmayan enerji kaynakları olduğu görüşüne ters bir durum gibi görünmesine rağmen, gerçekte biyomas yakıt türleri çevre sorunlarına yol açmaz. Bunun sebebi olarak da biyomas enerji kaynaklarının, bitki olarak yetiştikleri dönemde atmosferden almış oldukları gazları, enerji kaynağı olarak tüketildiklerinde tekrar atmosfere bıraktıklarından, fazladan bir kirliliğe neden olmadıkları ileri sürülür. 15

B i y. Boi ygo gaa zzE nEe rnj ies i r j i s i şG ü b r e , ç e i t l i b i t k i l e r i n a t ı k l a r ı , şe n d ü s t r i y e l v e e h i r s e l o r g a n i k a t ı k l a r ı n oksijensiz ortamlarda parçalanması şs o n u c u o l u a n m e t a n ( C H 4 ) g a z ı n ı n ğB i y o g a z o l a r a k d e e r l e n d i r i l m e s i şm ü m k ü n d ü r . O l u a n b u g a z ı n e n e r j i ğ ğd e e r i d e d o a l g a z a y a k ı n b i r düzeydedir. Bu süreçte kullanılan ğg ü b r e n i n d e e r i n i n % 2 0 - 2 5 d o l a y ı n d a ğ şa r t t ı ı s a p t a n m ı t ı r . B ö y l e c e b i r taraftan gübreden elde edilen ğ ğ ğd o a l g a z l a e n e r j i s a l a n ı r k e n , d i e r taraftan bu süreç sonunda kullanılan ğ ğg ü b r e n i n t a r ı m s a l d e e r i d e a r t t ı ı n d a n , özellikle tercih edilmesi gereken bir uygulamadır. Atıkların Enerjisi Evsel veya sanayi atıklarının enerji üretimi ğa m a c ı y l a d e e r l e n d i r i l m e s i n i c a z i p h a l e g e t i r e n ği s e , b i r t a r a f t a n k e n t l e r i n ü r e t t i i v e o r t a d a n kaldırılması zorunlu olan bazı katı ve sıvı organik atıklardan çevre sorunlarına neden olmadan ğk u r t u l m a k o l d u u k a d a r , b u a t ı k l a r ı n ç ö p t e r m i k santrallerinde yakılarak, ısı, sıcak su, buhar ve elektrik enerjisinin elde edilmesidir. Bu uygulamada termik santrallerin çevre üzerindeki olumsuz etkisi, hiçbir durumda üretilen çöplerin ğ ğç e v r e y e v e r e c e i z a r a r d a n f a z l a d e i l d i r . A B D , İA l m a n y a , B e l ç i k a , D a n i m a r k a , F r a n s a , t a l y a , İH o l l a n d a v e n g i l t e r e g i b i T ü r k i y e d e ç ö p t e r m i k santrallerinden enerji üretmektedir. 16





PAFİAL