“Çırpınırdı Karadeniz” adlı türküde dediği gibi Karadeniz’de dalgalar çırpınmaktadır, ama boşa çırpınmaktadır. Kanalizasyonlarımızda düzgün olsa belki buradan da enerji üretebiliriz Avustralya’nın Perth bölgesi açıklarında kurulan ve dalgalardan enerji sağlayan santral bu yıl hizmete girdi. Okyanusun 25 ve 50 metre derinliğine yerleştirilen 11 metre çapında 3 şamandıra dalgaların hareketine göre aşağı ve yukarı doğru hareket ederler. […]
“Çırpınırdı Karadeniz” adlı türküde dediği gibi Karadeniz’de dalgalar çırpınmaktadır, ama boşa çırpınmaktadır. Kanalizasyonlarımızda düzgün olsa belki buradan da enerji üretebiliriz
Avustralya’nın Perth bölgesi açıklarında kurulan ve dalgalardan enerji sağlayan santral bu yıl hizmete girdi. Okyanusun 25 ve 50 metre derinliğine yerleştirilen 11 metre çapında 3 şamandıra dalgaların hareketine göre aşağı ve yukarı doğru hareket ederler. Şamandıralar deniz tabanına sabitlenmiş hidrolik pompalara bağlıdırlar. Bu pompalarda suyu kıyıda bulunan elektrik santralinin türbinlerine basınç altında yollarlar. Carnergie Wave Energy [Carnergy Dalga Enerjisi] şirketinin geliştirdiği Ceto 5 şamandıraları sayesinde üretilen elektrik miktarı 240 kw’dır ve askeri bir üssü beslemektedir. Hazırlanmakta olan Ceto 6 türü şamandıralar ile güç dört katına çıkacaktır. Kirlilik, karbon dioksit salınımı yaratmadan ve ayrıca deniz/okyanus yaşamına da yardımcı olan şamandıralarla temiz bir enerji üretilmektedir. Bu arada kentlerin kanalizasyonlarında akıp giden suların hareketinden yararlanmak amacıyla Lucidenergy adlı ABD şirketi LucidPipe adlı su değirmenleriyle (4 adet) enerji üretimine Portland kentinde başladığını da belirtelim. 150 hanenin elektrik gereksinmesini karşılamaktadır. Ama biz önce kanalizasyonlarımızı yapmak ve doğru düzgün yapmak zorundayız.
“Çırpınırdı Karadeniz” adlı türküde dediği gibi Karadeniz’de dalgalar çırpınmaktadır, ama boşa çırpınmaktadır. Kanalizasyonlarımızda düzgün olsa belki buradan da enerji üretebiliriz. Oysa değişik ülkelerde (İskoçya, Fransa, Portekiz, İngiltere, Avustralya, Norveç, Japonya) bilim adamları ise dalgalardan enerji elde etmek için gece gündüz çalışmalarına devam etmektedirler. Bu düşünce de yeni değildir. Dalgaları kullanan ilk berat 1799 yılında Paris’te baba-oğul Girard tarafından alınmıştır. 1882 yılında Tissandier denizlerin dalga hareketlerini kullanarak suyu kanallara taşımak için bir makine tasarlamıştır. 1910 yılında dalgaları kullanan ilk makine Fransa’da Royan kentinde Bochaux-Praceique tarafından evine enerji sağlama amacıyla kurulmuştur. A.Berget’nin (okyanusbilimci) 1923’de yazdığı “Dalga ve gel-gitler” adlı eserinde dalga enerjisinden söz edilmektedir. 1855-1973 yılları arasında bu alanda 340 berat alınmıştır. 1973 petrol bunalımından sonra temiz ve yenilenebilir enerji arayışları hızlanmıştır, özellikle güneş ve rüzgar enerjisi konularında. Petrol fiyatının iniş ve çıkışlarına bağlı olarak projeler askıya alınmış ya da araştırmalara devam edilmiştir. 2000 yılından sonra ise iklim değişikliğinin giderek gündeme gelmesi ve sonuçlarınında artık görünür olmasıyla yeni enerji arayışları yeniden hızlanmıştır. İşte bunlardan biride dalgalardan enerji elde etmektir.
Dalgalardan enerji: Özellikleri ve değişik projeler
Burada söz konusu olan dalgaların ya da deniz/okyanusların çırpıntısıdır. Okyanus ve denizlerle ilgili olsa da şu sıralayacağımız kimi teknikler konumuz dışındadır. Bunlar; örneğin gel-git hareketlerini değerlendiren sistemler olup Fransa’dan Rance santralini ve Kanada’daki Annapolis Royal santralini örnek olarak verebiliriz. Ayrıca deniz altına kurulan ve akıntılardan yararlanarak enerji üretimi sağlayan deniz altı su değirmenleri de vardır. Shetland adasındaki Bristol kanalı ve İtalya’daki Messine boğazında bu tür deneyler yapılmaktadır. Yine aynı şekilde deniz/okyanusların termik enerjisini kullanan teknikler vardır ve yüzeydeki sıcaklık ile derinlikteki sıcaklık arasındaki farkı kullanarak enerji üreten sistemlerdir. Osmotik enerji tatlı ve tuzlu su karışımını kullanır. Tatlı su mambrandan geçip tuzlu suya karışırken basınç yaratır ve bu basınçta türbinleri çalıştırır. Mikroyosunlar ile enerji elde etme (özellikle yakıt) çalışmaları da bulunmaktadır.
Biz sadece dalganın hızı ve hareketini kullanan ve halen araştırmaları yoğun şekilde süren, deneyleri yapılan sistemlerden söz edeceğiz.
Bunlar dalganın hareketi ve gücünden yararlanan sistemlerdir. Deniz yüzeyinde rüzgarın oluşturduğu çalkantı ve sonrasında oluşan ve çok uzun mesafeye ulaşan bir dalga ya da dalgalar silsilesi ve enerjiden söz ediyoruz. Rüzgar ayrıca akıntı da yaratır. Dalganın bir uzunluğu (iki dalga yüksekliği arası) ve bir de yüksekliği vardır (dalga zirvesi ile altı ya da tabanı). Dalganın gücüde yükseklik ve uzunluğa orantılıdır. Dalgalar rüzgara göre daha fazla enerji taşır. Bir başka deyişle dalganın iki önemli katkısı ya da enerjisi vardır: (1) Dalga zirvesiyle tabanı ya da yükseklik ile derinlik arasındaki farktan kaynaklanan potansiyel enerji, (2) Dalga hareketinin kendisi olup yörüngesel bir harekettir ve kinetik enerji içerir. Bugün dünyada denemesi yapılan (denizde ya da havuzlarda) 50 kadar proje yürütülmektedir. Bu teknikleri deniz yüzeyindeki teknikler ve deniz altındaki teknikler olarak ikiye ayırabildiğimiz gibi dalga hareketine bağlı şamandıra sistemleri, dalga şokuna bağlı tokaç/tabla sistemleri ve dalgaların belirli hava kitlesini sıkıştırmasına yönelik basınçlı hava sistemleri olarak da üçe ayırabiliriz. Kimi zaman da dalgalardan elde edilen enerji sistemleri şamandıralı, akıntı yaratan, su sütunlu sistemler (ya da salınımlı) olarak da ayrılır. Ayrıca kurulacak sistem kıyı şeridi ve yapısını da dikkate almak zorundadır. Dalga enerjisi kw/metre olarak ölçülür yani her 1 metre dalga cephesinin ürettiği kw söz konusudur. Cap burnunda bu sayı 100 kw/m, Fransa’da Gascogne körfezinde 40 kw/m.dir. Dünyadaki dalga enerjisinden yaratılabilecek enerji 2.000-8.000 Twh/yıl olarak hesaplanmıştır. Avrupa için bu sayı 150 Twh/yıl’dır. Santralin kurulacağı yerde dalgaların incelenmesi gereklidir (hızı, yüksekliği, sürekliliği, dönemleri gibi). 2035 yılında dünyada üretilen enerjinin %5’inin dalgalardan üretilen enerji olması düşünülüyor. Dalga değişiklikleri rüzgar ve güneşe göre daha azdır. Dalgaları tahmin etmek daha kolaydır ve bir hafta öncesinden tahmini yapılabilir. Oysa rüzgar tahmini 1-4 saat aralığındadır. Dalga enerjisi uzun sürer ve enerjisini kaybetmeden uzun mesafeler katederek kıyılara kadar ulaşır. Amaç ta bu uzun süreli dalga hareketlerini yakalayıp enerjiye dönüştürmektir.
Dünyada test edilen teknik ve sistemler:
Dalgalardan enerji elde etmek için değişik ülkelerde, değişik tekniklerle denemeler yapılmaktadır. Amaç en uygun ve en iyi teknoloji arayışıdır. Kuşkusuz elde edilecek elektriğin maliyeti de önemlidir ve AR&GE araştırmaları ve denemeler ilerledikçe maliyette önemli ölçüde azalışlar beklenmektedir. Deniz enerjisi konusunda ilk konferansta 17-19 Ekim 20102 tarihinde Dublin/İrlanda’da düzenlenmiştir. Şimdi bu teknikleri kısaca özetlemeye çalışalım:
Şamandıraların birbirine eklemlenmiş şekilde rüzgar yönünde deniz üstüne yerleştirilmesi “deniz yılanı” adı verilen Pelamis projesini ortaya çıkarmıştır. Dalgaların hareketi uzun şamandıraların (sabit platform) eklemleri arasına yerleştirilmiş pompaları harekete geçirir ve bunlar da kabloyla kıyıdaki tesise bağlıdır. Portekiz’de denemesi yapılan Pelamis 5 şamandıradan oluşur ve her bir şamandıra 1350 kilo ağırlığındadır ve 750 kw enerji üretir. Pelamis birçok yılandan oluşan bir deniz çiftliği görünümündedir. Fransa’daki Searev sistemi 26 metre uzunluğa, 10 metre genişliğe sahip 1000 ton ağırlığında bir şamandıra olup 30-50 metre derinlik içinde 9 metre çapındaki bir tekeri harekete geçirir. 2020 yılında kw/saatini 6 avroya satması düşünülmektedir. Yazının başında sözünü ettiğimiz CETO sistemi ise deniz yüzeyi ya da deniz altına yerleştirilmiş şamandıraların (balonların) dalgaların hareketiyle salınıp enerji üretmesine dayalıdır. Yörüngesel harekete bağlı (salınımlı) olarak dalgaların bir ya da birden çok tokacı (yüzeyi) harekete geçirmesiyle pompa ve türbinleri çalıştıran İskoçya’daki Oyster projesi, Finlandiya’daki Wave Roler buna örnektir. Oyster 300 kw enerji üretir ve Oyster-2 projesiyle gücün 2,4 mw’a çıkarılması planlanmaktadır. Yine kıyılara yerleştirilen salınımlı su sütunları sayesinde dalga alt taraftan girerek sütun içindeki havayı baskılar ve havada türbinleri çalıştırır. Avustralya’daki Oceanlinx projesi böyledir ve 450 kw enerji üretmesi beklenmektedir. Japonya’daki Mighty Wale de bu şekilde çalışır. Bu sisteme sel akıntısı yaratmak ya da selin boşalması da denilebilir. Dalgaların üst suyunu alır ve ya doğrudan türbinlere yollar (barajlar gibi) ya da basınçlı hava yaratarak türbinlere yollar ve enerji üretilmesini sağlar. Norveç’teki Wave Energy’nin SCG (Slot-Cone Generator) sistemi buna örnektir. Dünyada diğer test edilen sistemler bu tekniklerden birini kullanmaktadır. Teknikler şimdilik pahalı görünsede bilim adamları yakın bir zamanda temiz ve ucuz enerji üreteceklerine inanmaktadırlar. Rüzgar ve güneş enerjisi gibi yerel uygulamalarla deniz kıyısında yaşayan nüfusun ve yerleşik sanayinin enerji gereksinimini karşılayabilirler.
Dalgadan enerji etmenin kimi zorlukları da vardır. En önemlisi bu tür enerji santrallerinin ya da tekniklerin fırtına ya da kasırgalara dayanıklı olmaları şarttır ki kimi uygulamalar bu tür doğa olayları karşısında parçalanmışlardır. Bunun için kimi tekniklerin deniz altına alınması riski azaltabilir. Kıyı şeridine yakın olması tehlike yaratabilir. Deniz yolu taşımacılığı dikkate alınmalıdır. Denizde ya da okyanusta uzak yerde bulunması ise sabitlenmesi konusunda yapım-inşaat ve bağlantı sorunları ortaya çıkarır. Çürüme, paslanma sorunları ve deniz altı faunasının sisteme yerleşmesi bakım-onarım sorunları yaratabilir. Ancak dalgaların bu teknikler sayesinde özümsenmesi limanları ya da kıyı şeridini daha sakin, ılımlı hale getirdiği saptanmıştır. Önümüzdeki 10-15 yıl içinde dalgalardan enerji üretmek kuşkusuz daha kolay ve ucuz olacak ve kimi ülke ve yerleşim yerlerinin enerji gereksinimini karşılayacaktır.
*
Konuyla ilgilenenler için:
1-J.Falnes: Ocean Waves and Oscillating systemes, Cambridge Univ.Press,2000.
2-J.Cruz, Ocean Wave energy, Springer, 2008.
3-A.Babarit, Optimisation hydrodynamique et controle optimal d’un recepteur de l’energie des vagues, tez, Nantes, 2005.
Yararlanılan kaynaklar: Science et Vie (bilim ve yaşam) dergisi, sayı: 1172, Mayıs, 2015.
fr.wikipedia; w3.bretagne.ens-cachan.fr; clubdessargonautes.org; w2.cnrs.fr; connaissancedesenrgies.org; hmf.enseeiht.fr; consoglobe.com; cnrs.fr; tpe.energiedelamer.free.fr; hal.inria.fr; lemonde.fr; energythic.com; dowsweb.org; outilssalaires.com; energies-hydroliques-974.e-monsite.com; fr.euronews.com; wavepower.ek.la; energiein.e-monsite.com; notre-planete.info;
Sendika.Org, yayın hayatına başladığından bu yana işçi sınıfı hareketinin, solun ve genel olarak toplumsal muhalefetin gündemine ilişkin, farklı politik perspektiflerden düşünsel katkılara açık bir tartışma platformu olagelmiştir. Sitemizde yayımlanan yazılar yayın kurulunun politik perspektifiyle uyumluluk göstermeyebilir. Amacımız, mücadelenin gereksinim duyduğu bilimsel ve politik bilginin üretimini zenginleştirecek tüm katkılara, yayın ilkelerimiz çerçevesinde, olabildiğince yer verebilmektir.