Avrupa’da bu yolla üretilen enerji 2019 yılında 49 MW. 2050 yılına kadar da dalga ve akımla üretilmesi beklenen enerji ise 100 GW. Üretilebilecek enerji toplamı ise 450 TW/yıl deniliyor
“Fiziksel, kimyasal, mekanik, termik…Enerji özellikle çoktur. İnsanoğlu sürekli olarak enerjiye egemen olmaya çalışmıştır ama tüketimine egemen olamamıştır.”
Simon Devos, Science et Vie, özel sayı, no:301, Mayıs 2022.
İnsanoğlunun yaşamında enerji önemli bir yer tutar ve genel olarak, tarihi mümkün olduğu kadar kullanılabilecek daha fazla enerji arayışıdır. Önce kendi enerjisini kullanır. Emeğin enerjisi üretimin kendisidir. Değerin temelidir. İşte bu enerjiyle suyu, rüzgârı kullandıktan sonra kalkınması için fosil enerjiye (kömür, petrol, gaz) geçmiştir. Gelişmenin güçlü motoru olan fosil enerji aynı zamanda kırılgandır. Bu kaynaklar yenilenebilir değildir ve bir gün sona erecektir. Nükleer enerjiye ve yenilenebilir enerjilere geçiş de fosil kaynakların sınırlı ve tükenecek olmasındandır.
Fosil kaynaklar aynı zamanda savaşların, çatışmaların, ölümlerin, sınırların, paylaşımın, sömürünün de tarihidir ve bugün hâlâ kaynaklara erişim siyasi, iktisadi, jeopolitik çıkarların tehdidi altındadır.
Ayrıca fosil kaynakların aşırı kullanımı iklimi etkilemiş ve sera gazlarının artışıyla küresel ısınma geri dönüşü zor bir evreye ulaşmıştır.
Pierre Papon’un dediği gibi XIX. yüzyıldan beri fosil kaynaklar küresel piyasanın “deus ex machina”sıdır[1].
Son 10 yılda, hidroelektrik dışında, başta güneş ve rüzgâr olmak üzere yenilenebilir enerji (YE) kaynaklarında yatırımlar çoğalmış ve yatırımlar için gerekli olan malzemelerin de ucuzlamasıyla YE’nin payı kimi ülkelerde önemli düzeylere ulaşmıştır. Jeotermal, biyokütle enerjilerine de az da olsa yatırımlar yapılmaktadır. Çöplerin çoğalmasıyla çöp ile metan gazı ya da yakılarak enerji üretimi sağlanmaktadır. Her ülke sahip olduğu YE kaynaklarına yatırım yapmaya çalışmaktadır. Uruguay enerjisinin yüzde 63’nü, Yeni Zelanda yüzde 80’ni, Avusturya yüzde 68’ni hidroelektrikten elde ederken, Danimarka’da rüzgâr enerjisinin payı yüzde 45’tir. İzlanda ise jeotermalde yüzde 27’lik paya sahiptir ama konutların yüzde 90’ı jeotermal enerjiyle ısınmaktadır. Rüzgâr enerjisinde ilk sırayı 35 MW ile ABD alırken Çin 26 MW ile ikinci, Almanya ise 25,7 MW ile üçüncü sıradadır. Güneş enerjisinde ilk sırada Çin bulunmaktadır ve üretimi 11,3 GW’tır. Sonra sırasıyla Japonya 7 GW, ABD 4,8 GW ve Almanya 2,2 GW ile gelmektedir.
Ülkemizde ise hidroelektrik üretiminin payı yüzde 41, rüzgârın payı yüzde 2, güneşin payı yüzde 8 olup jeotermalle 20 MW üretimde bulunulmaktadır.
Ocean Energy Systems’e göre yenilenebilir deniz ve okyanus enerjisi (YDOE) yıllık 44.000 TWh (1 TWh = 1000 MWh = 1 milyon kWh) enerji sağlayabilir. Deniz ve okyanuslardan elde edilecek YE üzerinde kısaca duracağız. Henüz proje ve kimi deneme üretimlerinde bulunan bu enerji kaynağına ilgi giderek artmaktadır ve yeni tekniklerle enerji üretimi hem kolaylaşmakta hem de ucuzlamaktadır. Enerjiye bağımlılığı azalttığı ölçüde ve karbon salımını azalttığı sürece neden bu tür enerjilere yer verilmesin? 1000-5000 ailenin elektrik ihtiyacı örneğin, neden yerel olarak karşılanmasın?
Kuşkusuz YE’nin maliyeti ve kullanma ömrü de dikkate alınacak ölçütlerdir.
Deniz ve okyanuslardan 5 yolla elektrik üretilebilir.
Şimdi sırasıyla kısaca yöntemleri görelim.
1) Gelgit enerjisi: Bu enerji eskiden beri kullanılan bir enerjidir. Güneş ve rüzgâr enerjisinin aksine öngörülür bir enerjidir; yani ne kadar enerji üretileceği bellidir. Suyun yükselmesiyle dönen türbinler, barajda biriken suyun yeniden denize dönmesiyle türbinleri yeniden çalıştırır. Türbinler yatay ya da dikey olabilir. XIX. yüzyıla kadar İngiltere, Fransa, ABD, Portekiz’de gelgit enerjisini kullanan 600 kadar değirmen olduğu söyleniyor. Uzmanlara göre elde edilebilecek en fazla enerji 1200 TWh/yıl olarak hesaplanıyor yani toplam enerjinin ancak yüzde 1,5-2’si kadar. Fransa’nın Rance santrali 1966 yılında kurulmuş olup 500 GWh/yıl enerji sağlar. Kanada’da akıntı hızının 10 km/saniye olduğu Fundy halicinde 1984 yılında santral kurulur ve 20 MW enerji üretilir. Güney Kore ise 10 türbinli Sihwalde santralini 2011 yılında devreye alır ve 254 MW enerji sağlar. Çin’deki Jiangxia santrali 1980 yılında kurulmuş olup 4,1 MW üretime sahiptir. 2021 yılında bu enerjinin sağladığı elektrik üretimi 536 MW olup yüzde 80’ini Güney Kore ve Fransa sağlamaktadır.
Haliçlerde inşa edilmesi uygundur ama buralar da liman olarak kullanılmaktadır. Temiz enerji olup kurulduğu yerde kıyının erozyonunu önler. Baraj gölü nehrin getirdiği çamurla dolabilir. Nehir ağzında kurulmadığında gelgitin beslediği havuzlar inşa etmek gerekir ki bu da pahalıya mal olabilir ve çevreye zarar verebilir. Balıklar ya da deniz canlıları gel-git yoluyla türbinlerden geçerek yaşamlarını kaybedebilirler. Türbin gürültüsü deniz altı yaşamı rahatsız edebilir. Türbinler tuzlu suyla aşınabilir. İşte bu nedenle İngiliz Tidal Lagoon Power şirketi gelgitin önemli olduğu yerlerde yapay deniz kulağı ya da gölcüğü (lagon) kurarak 60-80 türbinle 1800-2800 MW elektrik üretmeyi planlamaktadır; yani 1,5 milyon kişi için elektrik. Bu amaçla İskoçya’da 3 MW enerji üreten türbin kurulmuştur ve aynı zamanda elektrikle tahlil yaparak hidrojen üretmektedir.
Teknoloji geliştirilerek bu tür barajların kurulması gelişebilir.
2) Deniz altı türbinleri: Burada denize yerleştirilen (off-shore) rüzgâr türbinlerini ele almayacağız. Sadece benzer işlevi deniz altında sürdüren türbinlerden söz edeceğiz. Kimileri bunlara deniz altı rüzgâr enerjisi adını veriyor. Sea-flow da deniyor. Gelgitle yaratılan deniz akımları ya da akıntıları dahil olmak üzere bu akıntılarla döndürülecek kanatlar deniz altına yerleştiriliyor. Kanatlar küçük boyutta olduğu gibi büyük de olabilir. Yüzeye yerleştirilen türbinlerde var. Dalga enerjisiyle de ilgisi var. Akımların kinetik enerjisini kullanan deniz altı türbinleri de diyebiliriz. Su yoğunluğu havaya göre daha fazla olduğundan bu kanatların akımlarla dönme hızı rüzgâr enerjisine göre daha yüksek yani aynı hızda su akımının gücü rüzgârdan fazla. Bu da öngörülebilir bir enerji; yani ne kadar elektrik üretebileceğinizi hesaplayabilirsiniz.
Bu alanda farklı teknikler de var: Türbin yatay eksenli, düşey eksenli, salınmalı, venturi, oto taşımalı olabilir. Türbinler paslanmaz olmalı.
Tabi ki su akımının güçlü olduğu yerlerde yapılması gerekiyor ve ayrıca kanat yüzeyi, adedi de su akımının hızına bağlı olarak değişiyor. Nehir ağzındaki akımları dikkate alanlar da var. Norveç, Kanada, İngiltere ve Fransa deneylerini yapıyor.
Bu tür enerjinin en iyi örneği İskoçya’da. Orbital Marin Power projesi iki kanatlı pervaneye sahip. 20 metre çapında deniz yüzeyine yerleştirilmiş bir dev puro gibi. Ağırlık 600 ton ve 74 metre uzunluğunda. 2 MW elektrik 2000 ailenin gereksinimini karşılıyor.
Avrupa’da bu yolla üretilen enerji 2019 yılında 49 MW. 2050 yılına kadar da dalga ve akımla üretilmesi beklenen enerji ise 100 GW. Üretilebilecek enerji toplamı ise 450 TW/yıl deniliyor.
Ancak kimi sakıncaları olduğu da belirtiliyor. Projenin teknik zorluk (deniz altına yerleştirme, dalga ve akımları iyi hesap etme gibi), işletme maliyeti ve çevre mevzuatı açısından incelenmesi gerekir. Türbinler burgaç(türbülans) yaratabilir ve akımın yönünü değiştirebilir. Deniz altındaki yaşamı etkileyebilir. Gürültü de rahatsız edebilir. Ana gövdeye deniz canlıları yapışabilir (mercanlar gibi). Kanatlar yosunla kaplanabilir ve hızı azaltabilir. Ancak yeni malzeme ve teknikler de düşünülmekte.
3) Dalgalardan enerji: Bu konuda yazdığımız yazıyı anımsatarak fazla üzerinde durmayacağız. İsteyenler bu yazıya başvurabilir. Diğer YE konusunda olduğu gibi ülkemizin dalga enerjisi konusunda bir potansiyeli bulunmakta. Mustafa Sağlam’ın incelemesine göre Kalkan açıkları, Karadeniz’in batısı, Ege Denizi, güneybatı kıyıları, İstanbul Boğazı kuzeyi dalga enerjisi üretmek için uygun yerler. Enerjisinin yüzde 80’ini ithal eden ülkemiz için 500-1000 ailenin elektriğini dalgalardan karşılamak önemli. Kimileri HES’le dereleri ve doğayı kurutarak halkla dalga geçiyor! Biz betonu daha kârlı buluyoruz. Bir de yolcu, geçiş garantisi olursa…
4) Osmotik enerji (Geçişimli enerji): Deniz suyu (tuzlu) ile nehir suyu (tatlı) arasındaki tuz yoğunlaşmasıyla elde edilen enerjidir. Bu enerji için en uygun yerler haliçler ve deltalardır. Osmos yoluyla ya da tersine elektrodiyaliz yoluyla elde edilir. Tatlı ve tuzlu su yarı geçirgen zar ile ayrılır. Su molekülleri belirli bir yükseklikte ya da basınçla zardan geçirilir. Geçişteki su basıncıyla yaratılan debi türbinleri çalıştırır. Örneğin, tuzlu su haznesinde 12 barlık bir basıncın türbine yollanan suya verdiği enerji bir barajda 120 metre yükseklikten düşen suyun verdiği enerjiye eşittir.
Ancak bu enerji türün de çok fazla yatırım gerekmektedir yani elde edilmesi zordur. Performansı da düşüktür. Burada önemli olan zardır. Ne kadar ince olursa elektrik üretimi de o kadar önemli olur. Zar’ı temizlemek te zor ve pahalıdır. Bu tür ilk enerji santralini Norveç Oslo’ya 50 kilometre uzaklıkta olan Tofte’de kurmuş olup 2000 metrekare zar ile 2- 4 KW enerji üretmektedir. Hollanda, Japonya, ABD’de denemeler yapılmaktadır. 2022 yılında Rhone nehri deltasında denemelere başlanmıştır.
Bu yolla dünyada sağlanabilecek enerji 27 bin Twh/yıl olarak hesaplanmakta. Osmotik enerjinin bir diğer özelliği ise sürekliliğidir; yani güneş ve rüzgâr gibi kesintili (düzensiz) değildir.
5) Termal enerji: Bu tür enerji üretiminde de okyanus ya da deniz derin suları ile yüzey suları arasındaki ısı farkı değerlendirilmeye çalışılır. Tropikal bölgelerde ve adalarda ve ada devletlerde yüzey suları 25 dereceyi geçerken derin sular da ise sıcaklık 5 dereceye kadar iner. İşte bu fark ısı pompaları tarafından kullanılabilir. Jules Verne “Denizler altında yirmi bin fersah” adlı eserinde bu enerjiden söz eder. 1930 yılında Fransız mühendis Georges Claude Küba’da bu enerjinin bir örneğini gerçekleştirir. Polinezya’da (Sosyete Adaları) Airaro firması 5 MW enerji üretecek üç santral için incelemeler yapmaktadır. Çevreye etkisi azdır. İlgi çeken bir enerji türü olup yatırımı pahalı ve işletmesi zordur. Tayfun, kasırga ya da tsunami olacak yerlerde yapılması zordur. Enerjiye katkısı sınırlıdır. Örneğin 2050 yılında Fransa için bu tür enerjinin katkısının ancak yüzde 0,5 olacağı hesaplanmıştır.
Termal enerjinin kullanıldığı bir başka alan ise soğutma (klima) sistemidir. Klima cihazlarının ve vantilatörlerin (soğutma üfleci) binalardaki elektrik tüketimi toplam tüketimin yüzde 20’dir. Dolayısıyla kimi yerlerde (tropikal bölge ve adalarda) deniz derinliğine (800-1000 metre) atılacak polietilen borularla 5 derecedeki su pompalarla çekilir ve ısı değiştirici yoluyla soğutma sisteminde kullanılabilir ve kullanılmaktadır.
Son olarak ilginç bir örneğe de yer vermekte yarar vardır. Birkaç elektrik üretimini bir araya getiren bir sistem söz konusudur. İspanya’nın Kanarya adalarında 2003 yılında kurulan El Hierro adasındaki sistem hayli ilginçtir. Adada kurulu olan rüzgâr enerjisi ile deniz suyu bir baraja taşınır. Baraj bu su ile 150 MW elektrik ürettiği gibi tuzlu deniz suyunu tatlı suya çeviren sistemi de yönetir. Böylece ada bağımsız olarak enerjisini yönetebilir.
Önümüzdeki yıllar enerjinin ve özellikle YE’in nasıl seyredeceğini gösterecektir. Yeni bir toplum, yeni bir yaşam anlayışıyla YE’i bir araya getirmek zorundayız. Küresel ısınmaya karşı önlemdir. YE aynı zamanda bağımsızlık ölçütüdür. Ülkemiz güneş ve rüzgâr enerjisi açısından uygun olup bağımlılığı azaltmak açısından geliştirilmesi gerekir. Kuşkusuz YE geliştirilirken doğa ve insanlara saygı ön düzlemde olmalıdır. Bu tür yeni YE kaynakları da araştırılmalıdır. Hidrojen ile ilgili çalışmalar sürdürülmektedir. Enerji konusunda bir başka önemli konu da enerjiyi etkin, tasarruflu kullanmaktır. Yalıtımla enerji kullanmaktır ya da toplu taşıma önem vermektir. İmkânsıza savaş açılabilir. YE’de ambargo yoktur, siyasi şantaj, yaptırım yoktur. Ancak YE’nin altyapısının ve çalışması için gerekli olan malzemeleri, donanımları da olanaklı olduğu ölçüde ülke içinde üretilmelidir. Tek bir enerjiye bağlı kalınmamalı ve mümkün olduğu sürece enerji kaynağı ülke olanaklarına göre çeşitlendirilmelidir.
[1] Birebir çevirisi “makineden tanrı” olup Antik Yunan tiyatrosunda bir tanrıyı canlandıran karakterin bir vinç (machina) yardımıyla yukarıdan indirilmesi anlamında kullanılmakta. Bir kurgu veya dramada beklenmedik, yapay veya imkânsız bir karakter, alet veya olayın senaryo akışı içinde beklenmedik bir yerde aniden ortaya çıkması, örneğin anlatıcının bir anda uyanıp her şeyin rüya olduğunu anlaması veya aniden ortaya çıkan bir meleğin sorunları çözmesi için kullanılan Latince kalıp. (Vikipedi)
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.