ENDÜSTRİ VE CANLILARDA ENERJİ

HİDROELEKTRİK ENERJİSİ

Hidroelektrik enerjisi üretimi için akan suyun gücü kullanılır. Suyun akış gücü, bir akarsudan elde edilecek enerji miktarını belirler. Suyun akışının yarattığı kinetik enerji su kanalları vasıtasıyla türbinlere iletilmesi ve suyun türbinlerin pervanelerini döndürmesiyle elektrik enerjisine dönüştürülür. Özellikle yüksekliğin fazla olduğu yerlerde suyun akış hızı da fazla olacağından buralar hidroelektrik enerji üretimi için idealdir.

Tüm diğer yenilenebilir enerji kaynakları gibi, sera gazı salınımı yaratmaması ve doğada

bulunan kaynakları tüketmeden kullanmasıyla hidroelektrik enerjisi de dünyamıza zararı olmayan bir enerji türüdür. Ayrıca bu enerji türü enerji üretiminin yanında, yerleşim yerlerine su saplama ya da tarım arazilerini sulama gibi artılarıyla santrallerin kurulduğu birçok bölgeye fayda sağlamaktadır.

BİOKÜTLE ENERJİSİ

Hızlı bir artış gösteren nüfus ve sanayileşme enerji ihtiyacını da beraberinde getirmiştir. Enerjinin çevresel kirliliğe yol açmadan sürdürülebilir olarak sağlanabilmesi için kullanılacak kaynakların başında ise biokütle enerjisi gelmektedir.

Biokütle enerjisi, her türlü organik atıktan, bitkiler, otlar, yosunlar ve alglerden elde edilebilir. Bitkilerin yakılması ya da hayvan atıklarının enerji üretimi için kullanılması biokütle enerjisinin en geleneksel çeşitleridir. Bu enerji türü insanlık tarihinde bolca kullanılmıştır ve az gelişmiş toplumlarda daha sık kullanılan bir enerji türüdür. Biokütle enerjisi için daha gelişmiş yöntemler de bulunmaktadır. Hayvansal ve bitkisel kaynaklardan biodizel, bioetanol gibi yakıtlar üretilebilmektedir. Bu yakıtlar fosil yakıtlar gibi atmosferde karbondioksit artışına sebep olmaz. Ayrıca biokütle enerji üretimi dışında yapı malzemesi ya da geri dönüşümlü kâğıt ve plastik üretimi için de kullanılabilir.

JEOTERMAL ENERJİ

Jeotermal enerji yerkürenin iç ısısıdır. Bu ısı merkezdeki sıcak bölgeden yeryüzüne doğru yayılır.

Jeotermal, yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu, kimyasallar içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji de bu jeotermal kaynaklardan ve bunların oluşturduğu enerjiden doğrudan veya dolaylı yollardan faydalanmayı kapsamaktadır. Jeotermal enerji bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak birçok farklı amaçla kullanılabilir.

İnsanlar yüzyıllardır jeotermal suları banyo ya da mutfaklarında kullanmaktadırlar. Aynı zamanda, bir başka yenilenebilir enerji türü olan güneş enerjisinden, elektrik üretimine benzer olarak, jeotermal kaynaklardaki sıcak suyun oluşturduğu buhar ile çalışan türbinler sayesinde elektrik üretilir. Isıtma, soğutma uygulamaları ya da proses ısısı temini hatta turizm geliri bile sağlaması gibi özellikleriyle jeotermalin çok yönlü bir kaynak olduğu söylenebilir. Türkiye jeotermal enerji kaynakları açısından şanslı bir ülkedir ve dünya üzerinde bu enerji türünü yoğun olarak kullanan ilk 5 ülke arasında yer almaktadır.

GÜNEŞ ENERJİSİ

Güneşin kendi enerjisi çekirdeğinde meydana gelen füzyon sayesinde ortaya çıkar. Bu enerjinin bir kısmı güneş ışınları olarak dünyaya ulaşır. Güneş panelleri, güneş ışınlarını toplayarak ısı ve elektrik enerjisine dönüştürür .
Güneş enerjisi 1970’lerden itibaren hız kazanarak su ısıtmadan kamp fenerlerine kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Çevreye hiçbir zararı olmayan güneş enerjisi öncelerde yüksek maliyeti dolayısıyla çok tercih edilmiyordu. Ancak, son yıllarda bu enerji tipinin üretimi için kullanılan araç ve gereçlerin teknolojinin ilerlemesiyle maliyetlerinin azalması, dünyanın güneş enerjisi kullanımı her geçen gün artmakta.
Türkiye’de Güneş enerjisinden yılın 10 ayı yararlanmak mümkün.

Güneş Enerjisi Teknolojileri

Güneş ışınlarından yararlanmak için pek çok teknoloji geliştirilmiştir. Bu teknolojilerin bir kısmı Güneş enerjisini ışık ya da ısı enerjisi şeklinde direk olarak kullanırken, diğer teknolojiler Güneş enerjisinden elektrik elde etmek şeklinde kullanılmaktadır.Güneş enerjili sıcak su sistemleri, suyu ısıtmak için Güneş ışınlarından yararlanır. Bu sistemler evsel sıcak su ya da bir alanı ısıtmak için kullanılabildiği gibi çoğunlukla bir havuzu ısıtmak için kullanılır. Bu sistemler çoğunlukla bir termal Güneş Paneli ile bir de depodan oluşur. Güneş enerjili su ısıtıcıları üç grupta toplanır.

• Aktif sistemler, suyun ya da ısı transfer sıvısının çevirimi için pompa kullanırlar.
• Pasif sistemler suyun ya da ısı transfer sıvısının devrini doğal çevirim ile sağlarlar.
• Kütle sistemleri su tankının doğrudan Güneş ışığı ile ısınmasını amaçlarlar .

Araştırmaya konu olmuş, ancak yaygınlaşamamış bazı ısıl Güneş enerjisi teknolojieri

• Güneş havuzları: Havuza atılan tuzların yardımı ile dip tarafta sıcaklık elde edilir. Bunlar daha çok deneysel sistemler olarak kalmışlar, bir yaygınlık gösterememişlerdir.
• Güneş bacaları: Bir binanın zemininde toplanan ısı, yüksek ve dar bir bacaya yönlendiğinde, bacada kurulu türbini çalıştırır. Bu da, deneysel aşamada kalmış Güneş enerjisi türlerinden biridir.
• Su arıtma sistemleri: Bunlar da bir çeşit havuz sistemidir. Havuzun üstüne eğimli cam kapak yerleştirilir, buharlaşan su tuzdan arınarak bu kapakta yoğunlaşır.
• Ürün kurutma sistemleri.
• Temiz ve içilebilir su elde etmek: Güneşin sıcaklığı ile bazı basit materyaller bir araya getirilerek temiz su elde etmek mümkündür. Güneşin sıcaklığı ile mevcut nemin buharlaştırılması ile su elde etme yöntemidir

RÜZGAR ENERJİSİ

Rüzgar enerjisi; doğal, yenilenebilir, temiz ve sonsuz bir güç olup kaynağı güneştir. Güneşin dünyaya gönderdiği enerjinin %1-2 gibi küçük bir miktarı rüzgar enerjisine dönüşmektedir .

Rüzgâr enerjisinin de ana kaynağı aslında güneştir. Karalar ve denizler farklı ısı hapsetme kapasitelerine sahip olduğundan güneş ışınları karaları ve denizleri aynı derecede ısıtmaz. Karalar ve denizler arasındaki sıcaklık farkından dolayı oluşan basınç farkı da rüzgârları oluşturur. Yoğun rüzgâr alan yerlerde kurulan rüzgâr türbinleri ile rüzgârın kinetik enerjisi, elektrik enerjisine dönüştürülür.

Rüzgâr enerjisi basınç farklarına olduğu kadar dünyanın dönüşü, yüzey sürtünmesi gibi başka birçok etmene bağlıdır. Çoğunlukla tahmin edilemez olmasından dolayı rüzgâr enerjisinden elektrik üretimi yakın zamana kadar diğer yenilenebilir enerji kaynaklarının gerisindeydi.

Hem yatırım maliyetlerinin yıllar içerisinde düşmesi, hem de teknolojik gelişmelerle rüzgârın çok daha tahmin edilebilir ve ölçülebilir hale gelmesiyle rüzgâr enerjisi yenilenebilir enerji kaynakları arasında en verimlilerinden bir tanesi olarak kabul edilmesini sağlamıştır. Ayrıca GE tarafından geliştirilen, endüstriyel internet sayesinde birbirleri ile iletişime geçerek rüzgâr enerjisinden en iyi şekilde yararlanabilen türbinler sayesinde birçok rüzgâr türbini çiftliğinde verimlilik %20 oranında artırılmıştır.

2015 yılı sonu itibariyle, dünyada üretilen elektriğin % 3.7’si rüzgâr gücü ile üretilmiştir; yenilenebilir enerjideki payı % 15.6’dır

Rüzgar enerjisi uygulamalarının ilk yatırım maliyetinin yüksek, kapasite faktörlerinin düşük oluşu ve değişken enerji üretimi gibi dezavantajları yanında üstünlükleri genel olarak şöyle sıralanabilir;

1. Atmosferde bol ve serbest olarak bulunur.
2. Yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır, çevre dostudur.
3. Kaynağı güvenilirdir, tükenme ve zamanla fiyatının artma riski yoktur.
4. Maliyeti günümüz güç santralarıyla rekabet edebilecek düzeye gelmiştir.
5. Bakım ve işletme maliyetleri düşüktür.
6. İstihdam yaratır.
7. Hammaddesi tamamıyla yerlidir, dışa bağımlılık yaratmaz.
8. Teknolojisinin tesisi ve işletilmesi göreceli olarak basittir.
9. İşletmeye alınması kısa bir sürede gerçekleşebilir.

SÜRDÜRÜLEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Dünyadaki fosil yakıtların sınırlı olduğu bilinmektedir. Şu andaki tüketim hızımız ile çıkarılabilir petrol ve doğal gazın bu yüzyılın sonuna gelmeden kömürün ise 300 yıl içerisinde biteceği tahmin edilmektedir . Sınırlı olmasının yanı sıra fosil yakıt kullanımının çevreye istenilmeyen sera gazlarının salınımına ve çeşitli çevre sorunlarına neden olduğu bilinmektedir. Peki, enerji ihtiyacının karşılanması için ne yapılmalıdır?

İlerici enerji üretimi gitgide yenilenebilir kaynaklara doğru kayıyor. Gelecek nesillerin ihtiyaçlarını karşılayabilmek için tüm enerji süreçlerini daha sürdürülebilir bir hale getirmemiz şart. Sürdürülebilir enerji, enerji ihtiyaçlarımızı karşılamak için gerekli olan kaynakları tehlikeye atmadan üretilen enerjiye denir. Bunun için en geçerli yöntem de yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaktır.

Yenilenebilir enerji basitçe şu şekilde tanımlanabilir: Üretimi için sürekli devam eden doğal süreçlerden faydalanan, üretim için kullandığı kaynakların tükenme hızından çok daha kısa sürede kendini yenileyebilen enerji. Yani kaynağı asla tükenmediği (sürdürülebilir olduğu) gibi, doğal süreçlerle ortaya çıktığından çevreye üzerinde yarattığı etkiler önemsiz bir seviyede kalmaktadır.

Yenilenebilir enerji çeşitleri,

• jeotermal enerji,
• rüzgar enerjisi,
• güneş enerjisi,
• hidroelektrik enerjisi
• biokütle enerjisi olarak sayılabilir.

FOSİL YAKIT TÜRLERİ