Yenilenebilir Enerji Kaynakları

Yenilenebilir Enerji Nedir?

Yenilenebilir enerji, tanım olarak kendiliğinden doğal bir şekilde yenilenen ancak sınırlı bir akışı olan enerjidir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının sonsuz olduğu kabul edilir fakat birim zamanda içerisinde mevcut olan enerji miktarı sınırlıdır. Örnek vermek gerekirse, güneş sonsuz bir enerji kaynağıdır fakat halihazırda ondan sadece gökyüzünde olduğunda enerji üretebiliyoruz. Aynı şekilde rüzgar da sonsuzdur fakat sürekli esmez. Bu nedenle ancak rüzgar estiği zaman ortaya çıkan kinetik enerjiyi elektriğe dönüştürebiliriz.

Yenilenebilir Enerji Kaynakları Nelerdir?

Günümüzde yenilenebilir enerji üretimi genellikle şu kaynaklardan yapılmaktadır:

• Biyokütle Enerjisi

Biyokütle, bitki ve hayvanlardan elde edilen yenilenebilir organik malzemelerdir. Biyokütle, birçok ülkede, özellikle gelişmekte olan ülkelerde yemek pişirme ve ısınma için önemli bir yakıt olmaya devam ediyor. Biyokütle yakıtlarının ulaşım ve elektrik üretimi için kullanımı, fosil yakıt kullanımından kaynaklanan karbondioksit emisyonlarını önlemenin bir yolu olarak birçok gelişmiş ülkede artıyor.

Biyokütle, güneşten depolanan kimyasal enerjiyi içerir. Bitkiler fotosentez yoluyla biyokütle üretir. Bu kaynak, doğrudan ısı üretmek için yakılabilir veya çeşitli işlemlerle yenilenebilir sıvı ve gaz yakıtlara dönüştürülebilir.

Tipik biyokütle enerji kaynakları şunlardır:

• Odun ve odun işleme atıkları; yakacak odun, odun peletleri ve odun yongaları, kereste ve mobilya fabrikası talaşları ve atıkları, kağıt hamuru ve kağıt fabrikalarından çıkan siyah likör
• Tarımsal ürünler ve atık maddeler; mısır, soya fasulyesi, şeker kamışı, dallı ot, odunsu bitkiler ve algler ile mahsul ve gıda işleme artıkları
• Evsel katı atıklardaki biyojenik malzemeler; kağıt, pamuk ve yün ürünleri, gıda, bahçe ve odun atıkları
• Hayvan gübresi ve kanalizasyon atıklaı

Biyokütleyi faydalı enerjiye dönüştürmek için en yaygın yöntem doğrudan yakmadır. Tüm biyokütle, binaları ve suyu ısıtmak, endüstriyel proses ısısı için ve buhar türbinlerinde elektrik üretmek için doğrudan yakılabilir. Biyokütlenin termokimyasal dönüşümü, piroliz ve gazlaştırma gibi yöntemleri içerir. Her ikisi de, biyokütle besleme stoğu malzemelerinin, gazlaştırıcılar olarak adlandırılan kapalı, basınçlı kaplarda yüksek sıcaklıklarda ısıtıldığı termal ayrıştırma işlemleridir . Esas olarak, dönüştürme işlemi sırasında mevcut olan işlem sıcaklıkları ve oksijen miktarı bakımından farklılık gösterirler.

• Hidroelektrik Santralleri

İnsanların, mekanik enerji üretmek için akarsularda ve nehirlerde akan suyun gücünü kullanma konusundaki tecrübesi çok eski yıllara dayanır. Hidroelektrik, elektrik üretimi için kullanılan ilk enerji kaynaklarından biridir ve günümüzde Türkiye dahil birçok ülkede yenilenebilir enerji üretimi için kullanımı devam ediyor.

Bir yenilenebilir enerji üretimi yöntemi olarak hidroelektrik sistemlerini anlamak için gezegenimizdeki su döngüsünü anlamakta fayda var. Su döngüsünün üç adımı vardır:

• Güneş enerjisi nehirlerin, göllerin ve okyanusların yüzeyindeki suyu ısıtır ve bu da suyun buharlaşmasına neden olur.
• Su buharı yoğunlaşarak bulutlara dönüşür ve yağış olarak toprağa düşer.
• Yağışlar akarsularda ve nehirlerde toplanır, okyanuslara ve göllere boşalır, burada buharlaşır ve tekrar döngüye başlar.

Bir coğrafi bölgedeki nehirlere ve akarsulara akan yağış miktarı, hidroelektrik üretimi için mevcut su miktarını belirler. Yağışlardaki mevsimsel değişiklikler ve kuraklık gibi yağış düzenlerinde uzun vadede meydana gelen değişiklikler, hidroelektrik enerji üretimi üzerinde son derece etkilidir.

Hidroelektrik enerjinin kaynağı su olduğu için, hidroelektrik santraller genellikle bir su kaynağının üzerine veya yakınına kurulur. Su akışının hacmi ve bir noktadan diğerine yükseklik değişimi, hareketli sudaki mevcut enerji miktarını belirler. Genel olarak, su akışı ve basma yüksekliği ne kadar yüksek olursa, bir hidroelektrik santrali o kadar fazla elektrik üretebilir.

Hidroelektrik santrallerinde su bir borudan veya cebri borudan akar ve daha sonra elektrik üretmek amacıyla bir jeneratörü döndürmek için türbindeki kanatları harekete geçirir.

Geleneksel hidroelektrik tesisleri şunları içerir:

• Nehir akıntısının kuvvetinin bir türbine baskı uyguladığı nehir akışı sistemleri. Tesislerin su akışını hidro türbinlere yönlendirmek için su yolunda bir savak olabilir .
• Akarsular ve nehirler üzerindeki barajlar tarafından oluşturulan rezervuarlarda suyun biriktiği ve elektrik üretmek için gerektiğinde hidro türbinler aracılığıyla serbest bırakıldığı depolama sistemleri.

• Jeotermal Enerji

Jeotermal enerji, özetle yer kabuğunun içinde var alan ısı enerjisidir. Bu enerji dünyanın içerisinde sürekli olarak var olduğundna jeotermali yenilebilir enerji kaynağı olarak kabul ediyoruz. İnsanlar jeotermal ısıyı banyo yapmak, binaları ısıtmak ve elektrik üretmek için kullanabiliyor.

Dünyanın çekirdeğindeki radyoaktif parçacıkların yavaş yavaş bozunması ve tüm kayalarda meydana gelen müteakip süreçler, jeotermal enerjinin üretimini sağlar. Yerkabuğu, tektonik plakalar adı verilen parçalara ayrılır. Magma, birçok volkanın meydana geldiği bu plakaların kenarlarına yakın bir yerde dünya yüzeyine yaklaşır. Volkanlardan püsküren lavlar aslında kısmen magmadır. Kayalar ve yeraltında bulunan su kaynakları, magmadan ısıyı emer. Yer kabuğunun daha derin katmanlarında bulunan kayalar ve sular çok yüksek sıcaklıklara sahiptir. Jeotermal tesisler bu yüksek sıcaklıkların elde edildiği ve kullanılabildiği alanlara kurulur ve yenilebilir enerji üretimi gerçekleştirilir.

• Rüzgar Enerjisi

Rüzgar, dünya yüzeyinin güneş tarafından eşit olmayan şekilde ısıtılmasından kaynaklanır. Dünyanın yüzeyi farklı toprak ve su türlerinden oluştuğu için, güneşin ısısını farklı oranlarda emer. Bu eşit olmayan ısınmanın sonucunda farklı hava hareketleri oluşur. Günlük rüzgar döngüsü de bunlardan bidiri.

Gün boyunca, kara üzerindeki hava, su üzerindeki havadan daha hızlı ısınır. Kara üzerindeki sıcak hava genişler, yükselir ve daha ağır, daha soğuk hava onun yerini alarak rüzgarı oluşturur. Geceleri rüzgarlar tersine döner, zira hava, kara üzerinde suya göre daha hızlı soğur. Aynı şekilde, dünyayı çevreleyen atmosferik rüzgarlar, dünyanın ekvatoruna yakın karaların Kuzey Kutbu ve Güney Kutbu’na yakın karalardan daha sıcak olması nedeniyle oluşur.

Günümüzde rüzgar enerjisi ağırlıklı olarak elektrik üretmek için kullanılıyor. Bunun için rüzgar türbinlerinden faydalanılır. Türbinler eskiden sadece karaya inşa edilirken (onshore wind farms) gelişen teknolojiyle beraber deniz üzerine de inşa edilen rüzgar çiftliklerinin (offshore wind farms) sayısı giderek artıyor.

• Güneş Enerjisi

Güneş milyarlarca yıldır enerji üretmiştir ve bugün kullandığımız tüm enerji kaynakları ve yakıtların nihai kaynağı güneştir. İnsanlar binlerce yıldır güneş ışınlarını ısınmak ve et, meyve ve tahılları kurutmak için kullanmıştır. Fakat gelişen teknolojiyle beraber güneşin elektrik enerji üretiminde yenilenebilir bir kaynak olarak da kullanılabileceği ortaya çıkmıştır.

İnsanlar artık güneş ışınımını toplamak ve çeşitli amaçlarla faydalı ısı enerjisine dönüştürmek için birçok farklı teknolojiyi kullanıyor. Güneşi ısı kaynağı olarak şu amaçlarla kullamabiliriz:

• Evlerde, binalarda veya yüzme havuzlarında kullanım için suyun ısıtılması
• Evlerin, seraların ve diğer binaların iç mahallerinin ısıtılması
• Güneş termik santrallerindeki akışkanların yüksek sıcaklıklara çıkarılması

Fotovoltaik (PV) paneller (veya güneş pilleri) güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürür. Küçük PV hücreleri, hesap makinelerine, saatlere ve diğer küçük elektronik cihazlara güç sağlayabilir. Bu panellerin kapasitesinin artırılması ve doğru bir şekilde konumlandırılması ile evler için de elektrik üretimi yapılabilir. Bazı PV enerji santralleri, binlerce eve elektrik üretmek için çok geniş alanları kaplayan büyük dizilimlere sahiptir.

Yenilebilir enerji üretim kaynağı olarak güneş sistemleri, havaya kirletmemesi ve emisyon üretmemesi gibi özelliklerinden ötürü oldukça faydalıdır. Fakat dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığı miktarı sabit değildir. Güneş ışığı miktarı konuma, günün saatine, yılın mevsimine ve hava koşullarına bağlı olarak değişir. Bu nedenle güneş enerjisis santrallerinin güneşten maksimum enerjiyi sağlayacak şekilde kurulması büyük önem arz etmektedir.

Yenilenemez Enerji Kaynakları :

• Kömür
• Petrol ve Türevleri
• Doğalgaz
• Nükleer Enerji