Yenilenebilir Enerji Kaynakları ve Kullanım Alanları

Gelişen teknolojinin etkisi, artan insan nüfusu, sanayileşme süreçlerinin hızlanması ve benzeri birçok etken, enerji kaynaklarına olan ihtiyacı arttırmış durumda. Enerji kaynaklarına artan ihtiyacı karşılamak için ise daha çok fosil yakıt ve türevlerinden yararlanılıyor. Bunu sürekli dönen bir çark olarak düşünebilirsiniz. Artan enerji ihtiyacı ve bu enerji ihtiyacını karşılamak için düzenli olarak artış gösteren fosil yakıt tüketimi. Bu çarkın çevirdiği değirmenin ürünü ise küresel ısınma. Haliyle giderek etkisini arttırmaya başlayan küresel ısınmaya karşı alınabilecek ilk önlemde fosil ve türevi yakıtların yerine, doğaya zarar vermeyen alternatif yakıtları kullanmak. Bu noktada devreye yenilenebilir enerji kaynakları giriyor.

Temiz yakıt, sürdürülebilir enerji, tükenmeyen enerji kaynakları gibi ifadelerle anılan yenilenebilir enerji kaynakları, hem fosil yakıtın doğaya verdiği zarara göre çok daha masum hem de adı üzerinde yenilenebilir kaynaklar.

Dilerseniz yenilenebilir enerji kaynakları ve türleri hakkında daha detaylı bilgilere geçelim. Bakalım küresel ısınmaya karşı savaşta en büyük silahımız yenilenebilir enerji nedir? Kaç farklı kaynak var?

Yenilenebilir Enerji Nedir?

İlk olarak kısa bir tanımlama yapmak gerekiyor. Yenilenebilir enerji; doğal süreçlerden elde edilen ve kullanım hızından daha yüksek hızda üretilebilen (yenileme hızı) ya da kendini yenileyebilen enerji kaynaklarıdır.

Doğal süreçlerden üretildiği için, doğaya zararı ya sıfır ya da fosil yakıtlara göre göz ardı edilebilecek kadar az seviyededir. Özellikle karbon salınımı konusunda fosil yakıtlara göre çok daha çevreci enerji kaynaklarından söz ediyoruz.

Bu enerji kaynakları üretilme durumlarına göre farklı türlere ayrılmakta. Hepsinin ortak özelliği yenilenebilir olması olsa da enerjinin farklı şekillerde elde edildiğini görüyoruz. Bu noktada enerji kaynaklarını şöyle sınıflandırabiliriz:

• Rüzgar Enerjisi,
• Güneş Enerjisi,
• Jeotermal Enerji,
• Biyokütle Enerjisi,
• Hidrojen Enerjisi,
• Dalga Enerjisi,
• Hidroelektrik Enerjisi.

Farklı üretime ve farklı kaynağa bağlı olarak yapılan bu sınıflama, kullanım alanlarını da doğrudan etkilemekte. Mesela hidrojen enerjisinin gemi yakıtında kullanıldığını görürken, rüzgar enerjisinin bir tesise elektrik sağlamak adına kullanıldığını görebiliyoruz. Haliyle bu kaynakları da ayrı ayrı ele almak gerekiyor.

Rüzgar Enerjisi

Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde en yaygın kullanılanlardan birisi rüzgar enerjisidir. Dünyanın yörünge etkisi ve güneşten gelen ışınların açısında oluşan farklılıklar sonucunda ortaya çıkan basınçla meydana gelen rüzgarlardan enerji elde edilir.

Rüzgar enerjisinin elde edilmesinde başrol oyuncusu dev rüzgar türbinleridir. Sürekli rüzgar aldığı bilinen alanlara kurulan dev türbinler, rüzgarın etkisiyle döner ve bu enerji elektrik enerjisine dönüştürülür.

Çalışma mantığını, rüzgar gülünün çalışma mantığına benzetebilirsiniz. Fakat burada da mini detaylar var. Kullanıldığı alana ve bulunduğu alandaki rüzgarın durumuna göre, enerji elde edilmek için kurulan dev türbinler farklılık gösterebilir. En çok karşılaşılan rüzgar türbini türleri ise yatay, düşey ve eğik eksenli türbinler ile mikro türbinlerdir.

Rüzgar Enerjisinin Kullanım Alanları

Rüzgar türbinleri, rüzgar enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlıyor. Açıkçası güneş panellerine göre daha fazla enerji üretimi yapıldığı için, birçok alanda kullanılan enerji kaynağı olarak biliniyor. Kullanım alanlarına örnekleri ise şöyle verebiliriz:

• Geniş alanlarda değirmenlere enerji sağlamada.
• Su pompa sistemlerinde.
• Gemilerde elektrik üretiminde.
• Özel rüzgar santralleriyle, yüksek miktarda elektrik enerjisi üretilmesinde.
• Temiz su üretimine enerji sağlama konusunda.

Rüzgar Enerjisinin Artıları

• Çevreye hiçbir zararı yoktur.
• Sürekli enerji kaynaklarından biridir.
• Çok geniş bir alanda faydalanılabilir.

Rüzgar Enerjisinin Eksileri

• Rüzgar türbinleri çok yer kaplar ve kurulumu maliyetlidir.
• Kuşlar gibi canlılar için sorun teşkil eder.
• Şehir merkezlerinde kullanıma uygun değildir.
• Türbinler düzenli bakım gerektirir ve devrilme gibi kazalara müsait bir yapıdadır.
• Yüksek sese neden olur.

Güneş Enerjisi

Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde en çok dile getirilen ve bilinenlerden birisi de güneş enerjisidir. Kullanım alanı çok yaygın olan güneş enerjisi; güneş ışınlarının özel paneller yardımıyla elektrik ve ısı enerjisine dönüştürülmesiyle kullanılır.

Tıpkı rüzgar enerjisinde olduğu gibi güneş enerjisinde de tamamen doğal üretim yapılmaktadır. Bu nedenle çevreye hiçbir zararı yoktur. Gelişen teknoloji bu alanda önemli güncellemelerin yapılmasını da sağlamıştır. Öyle ki yeni sistemlerde hem daha yüksek enerji elde edilebiliyor hem de daha az maliyet gerekiyor.

Güneş Enerjisinin Kullanım Alanları

• Güneş enerjisinden elektrik elde edilip, ticari amaçlı olarak satmak. Hatta bunun için Güneş tarlası projeleri bulunuyor.
• Tarım alanlarında, sulama sistemlerine enerji sağlamak.
• Doğrudan elektrik hatlarının sunulmadığı alanlarda enerji sağlamak.
• Evlerde sıcak su ihtiyacı karşılamada. Ayrıca ısınma sistemlerinde.
• Otoyollar, reklam panoları, trafik ışıkları, elektrik lambaları gibi birçok alanda da enerji sağlaması adına kullanılmaktadır.

Bunların dışında son dönemde güneş enerjisinin, elektrikli araçlarda da yer almaya başladığını görüyoruz. Daha önce %100 güneş enerjisiyle çalışan bir otomobil hakkında bilgi paylaşmıştık. Buradan solar otomobil hakkında bilgi alabilir ve yeni nesil yakıt sistemini öğrenebilirsiniz.

Güneş Enerjisinin Artıları

• Ekonomik bir sistemdir.
• Her alanda kullanılabilir.
• Tamamen zararsız temiz enerji kaynağıdır.

Güneş Enerjisinin Eksileri

• Verimi çok yüksek değildir.
• Hava durumuna göre enerji verimi değişecektir.
• İlk yatırım için maliyeti yüksektir. (panellerin kurulması)
• Gölgelenme durumu olarak bilinen verim kaybına neden olan dönemleri vardır.

Jeotermal Enerji

Adı üzerinde kaynağını jeotermal merkezlerden alan bir enerji türüdür. Doğrudan enerji elde edilebilecek olan Jeotermal kaynakların, kullanılmasıyla ortaya çıkar ve birçok farklı şekilde özelleştirilebilir. Isınma, elektrik, mineral üretimi gibi çeşitli kullanımları vardır.

Jeotermal enerjisinin oluşumu ise kar ve yağmur sularına dayanmaktadır. Kar ve yağmur suları yer kabuğunda yer alan çatlaklardan sızar ve alt tabakalara doğru ilerler. Magmanın ısısıyla ısınmış olan kayalara temas eden sular kaynar. Belli bir süre sonra oluşan yüksek enerji ile ısınan sular, gayzerlerden fışkırır. Bu sudan, buhar türbinleriyle doğrudan elektrik enerjisi elde edilebilir.

Jeotermal Enerjinin Kullanım Alanları

• Elektrik santrallerinde elektrik üretmek.
• Tuz ve şeker üretiminde.
• Kaplıca olarak belli hastalıkların tedavilerinde.
• Konserve sektöründe.
• Tarım alanlarında seralar için kullanılmaktadır.

Jeotermal Enerjinin Artıları

• Farklı amaçlar için kullanıma uygundur. (ısınma gibi)
• Üretim verimi çok yüksektir.
• Direkt olarak yer altından elde edilir ve genelde ekstra bir maliyeti yoktur.
• Tamamen çevre dostudur ve çevreye zararı yoktur.

Jeotermal Enerjinin Eksileri

• Araştırma maliyetleri yüksek olabilir.
• Taşınması maliyetli ve zordur.
• Tüketilebilir bir enerji kaynağıdır.
• Yeraltından bazı kimyasal maddelerle beraber çıkabilir. Bunun için analizlerinin yapılması şarttır.

Biyokütle Enerjisi

Fosil yakıt türevine benzese de yenilenebilir enerji kaynakları arasında yer alan biyokütle enerjisi, organik atıklardan elde edilen bir enerjidir. Her türlü organik atık kullanılarak üretilen enerji çeşitlerinden biridir. Bitkiler, yosunlar, alglerden üretilebilir. En iyi örneği ise hayvan atıklarının enerji elde edilmesinde kullanılması olarak gösterilebilir.

Biyokütle Enerjisinin Kullanım Alanları

Geniş bir kullanım alanına sahip olan biyokütle enerji, bazı alanlarda klasik fosil yakıtın yerini alabilmektedir. Daha avantajlı bir yakıt olması nedeniyle sıkça tercih edilebilir.

Biyokütle Enerjisinin Artıları

• Hemen her alanda kullanılabilir.
• Depolamaya uygundur.
• Çevresel açıdan daha az zararlıdır ancak tamamen masum değildir.
• Kullanım alanları ve büyüklükleri özelleştirilebilir.

Biyokütle Enerjisinin Eksileri

• Klasik fosil yakıtlara göre verimi çok daha düşük.
• Su ihtiyacı oldukça fazladır ve bu yönü verimsizliğin artmasına neden olur.

Hidrojen Enerjisi

İşlem gerektiren bir yenilebilir enerji kaynağı olarak gösterebileceğimiz hidrojen enerjisi, doğada bulunan hidrojen gazından elde edilmektedir. Zaten ismini de doğada bulunan hidrojen gazından almaktadır. Hidrojen gazının dönüştürülmesi ve bu süreçte işlenmesi sonrasında oluşturulur. Alternatif olarak sunulan kaynaklardan biridir.

Aslında tam olarak doğal enerji kaynakları arasında yer almaz. Öyle ki bu enerji kaynağının elde edilmesi için işlenmesi gerekiyor. Diğer yenilenebilir enerji kaynakları doğal olarak elde ediliyor. Böyle bakıldığı zaman hidrojen enerji kaynağının, yenilenebilir enerji kaynakları arasında olmadığını düşünebilirsiniz. Fakat sürdürülebilir bir enerji kaynağı olması nedeniyle, hidrojen enerjisinin de yine bu sınıfta yer aldığını söylemek yanlış olmaz.

Ayrıca burada önemli bir artı daha var. Hidrojen enerji kaynağı temiz enerji kaynaklarından birisidir. Fosil yakıtlarla karşılaştırıldığı zaman, çok daha yüksek bir verimlilik sunar. 1,33 kat gibi dikkat çeken bir değerde daha verimli yakıttan söz ediyoruz. Üstelik içerisinde karbon bulundurmadığı için de dediğimiz gibi tamamen temiz yakıt sınıfında yer alıyor. Yani emisyon etkisi söz konusu değil.

Hidrojen Enerjisinin Kullanım Alanları

Hidrojen enerjisi, henüz yeni yeni kullanılmaya, daha doğrusu yaygınlaşmaya başlayan bir enerji. Çok bilinmese de bazı tesislerde doğrudan hidrojen enerjisinin kullanılmaya başlandığını da ekleyelim. Bu enerjiye en iyi örneklerden birisi, geçtiğimiz aylarda tanıtılan lüks bir yat oldu. Daha önce teknoloji yazılarımızda da paylaştığımız Aqua isimli yat, enerjisini hidrojen yakıtından alıyor.

Yatın içerisinde yer alan yakıt tanklarının, sıvılaştırılmış hidrojen ile doldurulduğu açıklanmıştı. Sıvılaşmış olan hidrojenin, genel performans konusunda istenen değerleri sunduğunu belirtelim. Yani sadece bu yakıtı kullanarak yatın hareket etmesi mümkün. Üstelik çevreye herhangi bir zararı da bulunmuyor. Hidrojenle çalışan yat hakkında daha fazla bilgi almak için buradan yazımızı ziyaret edebilirsiniz.

Aqua yat örneğinde de olduğu gibi, görüyoruz ki hidrojen enerjisi geleceğin otomobillerinde de kullanılabilir. Tabii ki bunun için uzun bir geliştirme süreci gerekiyor. Hem ilk maliyetlerin hesaplanması hem de bir alt yapı dönüşümünün yaşanması gerekmekte.

Hidrojen Enerjisinin Artıları

• Sürdürülebilir bir enerjidir.
• Verimi çok yüksektir. Fosil yakıtlara oranla bile çok daha yüksek bir verim sunulur. Arada 1,33 kat fark söz konusu.
• Çevreye herhangi bir olumsuz etkisi yoktur. Temiz enerji kaynağıdır.

Hidrojen Enerjisinin Eskileri

• Ayrıştırma için maliyetli işlemler gerekiyor ki bu da masrafın yüksek olmasına neden oluyor.
• Depolanması biraz daha zor bir enerji.
• Genel kullanım için özelleştirilmesi gerekiyor.
• Üretim merkezleri kurmak masraflı.

Dalga Enerjisi

Yenilenebilir enerji kaynakları arasında en farklı yapıya sahip olan dalga enerjisi, tam verimli olarak kullanılmaya başladı. Okyanuslarda ve daha küçük hacimli denizlerde oluşan dalgalardan elde edilen enerji kaynağı olan dalga enerjisi, çok geniş bir kullanım alanına sahip değildir. Son birkaç yılda verimli olarak kullanıldığı belirtilen enerji, dalga jeneratörleri ile dönüştürülür ve bu da sürdürülebilir olmasını sağlar.

Dalga Enerjisinin Kullanım alanları

Dalga enerjisinin kullanım alanı çok yaygın değil. Bunun nedeni sistemin genelde denizlerde ve okyanuslarda belirlenen bölgelerde kullanılıyor olması. Bu bölgelerin dışında kullanımı çok uygun değildir. Haliyle çok geniş bir kullanım alanından ya da örneğinden söz etmemiz mümkün değil. Yeni yeni birkaç yatırım yapılıyor ancak diğer yenilebilir enerji kaynaklarıyla karşılaştırıldığı zaman, geri planda kalmakta.

Dalga Enerjisinin Artıları

• Denizlerde ve okyanuslarda kontrol tesisleri ile sürekli izleme sağlar.
• Fosil yakıtlara alternatif oluşturabilir.
• Kaynak sıkıntısı yoktur. Sürekli ve yenilenebilir bir enerji sunulmasını sağlar.
• Tamamen temiz bir enerji kaynağıdır.

Dalga Enerjisinin Eksileri

• Sadece denizlerde kurulması, enerjinin taşınması sorununu ortaya çıkarıyor.
• Yetkin eleman bulunabilirliği oldukça düşük.
• Olumsuz hava koşullarında sistemler zarar görebilir.
• İlk kurulum maliyetleri oldukça yüksektir.

Hidroelektrik Enerjisi

Yenilenebilir enerji kaynakları içerisine son türümüz ise hidroelektrik enerjisi. Suyun akış gücünden yararlanılan bir enerji olmasının yanında, dönüştürülebilir bir enerji kaynağı olarak da kullanılmaktadır. Suyun akış kuvvetinden elde edilen kinetik enerjinin belli türbinler vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlar. Dünya üzerinde en çok kullanılan temiz enerji türlerinden birisidir. Barajlar üzerinden elektrik enerjisi üretilmesinde karşımıza çıkmakta. Haliyle çok yaygın bir kullanım alanı vardır.

Hidroelektrik Enerjisinin Kullanım Alanları

Bunun için vereceğimiz ana örnek barajlar. Barajlardan üretilen elektrik enerjisini hemen her alanda kullanmak mümkün. Özellikle şehirlerin elektriğinin sağlanmasında önemli bir kaynak.

Hidroelektrik Enerjisinin Artıları

• Herhangi bir çevre kirliliğine neden olmaz.
• Yüksek oranda enerji üretilebilir.
• İstendiği durumda enerji üretimi durdurulabilir.
• Elektrik enerjisi dışında tarımsal faaliyetlerde de kullanılabilir.

Hidroelektrik Enerjisinin Eksileri

• Kurulum süresi yüksektir.
• Yağış miktarına göre verimi değişebilir.
• Doğal afetlerde zarar görmesi, sel gibi önemli tehlikelere neden olabilir.
• İlk kurulumu sırasında maliyetleri çok yüksektir.

Yenilenebilir Enerji Kaynakları Karbon Salınımını Durdurabilir mi?

Yenilenebilir enerji kaynakları için türler bu şekilde sınıflandırılabilir. Asıl merak edilen kısım ise bu kaynakların neden kullanılmadığı ve ne kadar etkisi olacağı. Öncelikle şunu belirtelim ki yenilenebilir enerji kaynaklarını daha yaygın bir şekilde kullanmak adına sürekli yatırımlar yapılıyor. Yavaş yavaş bu enerjilerin başrol haline gelmeye başladığını görüyoruz. Fakat hem maliyetler hem de fosil yakıtların sunduğu verim, sürecin yavaş işlemesine neden oluyor.

Bu duruma en büyük örnek elektrikli otomobiller. Elektrikli otomobiller şu an için maliyeti yüksek araçlar. Buna rağmen hızla yaygınlaşıyor. Ayrıca dizel motorların da üretimi durduruluyor. Yani bir dönüşüm söz konusu. Fakat çok uzun yıllar sürecek olan bu dönüşümün tam anlamıyla karbon salınımına son vereceğini söylemek yanlış olur.

Bunun için fosil yakıtın tamamen durması gerekiyor. Yine de karbon salınımının belli bir oranda düşürülmesi bile, Dünya’nın ömrü açısından oldukça önemli. Burada ülkeler kadar dev markaların da bilinçli davranması gerekiyor. Yavaş yavaş bu konuda da iyi örnekler görüyoruz. Mesela Apple’ın yeni merkezi Apple Park enerjisinin büyük çoğunluğunu çatısında yer alan güneş panellerinden sağlıyor. Ford, BMW, Audi gibi otomobil markaları elektrikli araçlarını yaygınlaştırma ve dizel üretimini durdurmaya başladı.

Böyle baktığımız zaman yenilenebilir enerji kaynaklarına doğru olumlu bir yönelim söz konusu. Yine de yapılan çalışmalar yeterli mi ya da istenen hızda mı tartışılır.