İnsanın yaşamını devam ettirebilmesi için sürekli enerjiye ihtiyaç duyar. Bu nedenle insanoğlu enerji elde edebilmek için sürekli bir kaynak arayışı içindedir. Günümüzde bilim adamları bulduğu enerji kaynaklarının bazılarının doğaya zarar verdiğini, sonunun olduğunu, yeterince enerji üretmediğini düşünerek daha verimli, daha sağlıklı enerji kaynaklarının arayışına girmiştir.
Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Yenilenebilir enerji kaynakları, kullanıldıkları süreçte sürekli olarak kendilerini yenileyebildikleri için rezervleri tükenmeyen enerji kaynaklarıdır. Diğer önemli bir özelliği ise bir çoğunun doğada var olması ve kullanımı esnasında doğaya ve insanlara zarar vermemesidir. Yenilenebilir enerji kaynakları çok çeşitli olmalarına ve çok fazla enerji içermelerine karşılık bunları kullanıp enerji üretme maliyetlerinden dolayı az bir miktar kısmı kullanılabilmektedir. Bu enerjiler aşağıdaki gibidir.
- Güneş enerjisi
- Rüzgar enerjisi
- Su enerjisi
- Dalga enerjisi
- Jeotermal enerji
- Okyanus enerjisi
- Biyo yakıt (organik yakıt) enerjisi
- Hidrojen enerjisi
Yenilenebilir enerji kaynakları ve nasıl kullanıldıkları aşağıdaki gibidir.
Güneş Enerjisi
Güneşten gelen ışığın enerjisi yer yüzünde kullanılan enerji kaynağının çoğunun sebebidir. Temiz ve sürekli kullanılabilen (yenilenebilir) enerji kaynağıdır. Ülkemizde güneş ışınlarını toplayan kollektörler yardımıyla içinden geçen suyu ısıtarak kullanımımıza sunduğundan daha çok su ısıtma sistemlerinde kullanılır. Güneş pilleri sayesinde sürekli ve ücretsiz temiz enerji elde edebilir. Özellikle Almanya, ABD ve Japonya’da kullanımı yaygınlaşmaktadır.
Güneş kollektörleri sayesinde güneşten gelen elektromanyetik radyasyonu toplayarak güneş pilleri sayesinde elektrik enerjisine dönüştürülebilmektedir. Bu elektrik, evlerin elektrik ihtiyaçlarını gidermenin yanında sokak lambalarının yanması, trafik ışıklarının çalışması, uydularda enerji ihtiyacının giderilmesi gibi durumlarda kullanılır.
Türkiye coğrafi konum itibariyle güneş kuşağı üzerindedir. Bu yüzden güneş enerjisini daha çok yerde kullanmamız enerji ihtiyacımızın çoğunu karşılamamıza neden olacaktır.
Rüzgar Enerjisi
İnsanlar çok eskiden beri yelkenli tekneler ve gemilerde rüzgarın enerjisini kullanmaktadırlar. Yel değirmenleri tamamen rüzgar enerjisi ile çalışmaktadır. Günümüzde aletlerin çoğu elektrikle çalıştığından rüzgar santralleri sayesinde elektrik elde edilmektedir. Rüzgar enerjisi rüzgarı bol olan yerlere konulan rüzgar gülleri sayesinde elde edilen temiz ve yenilenebilir enerji kaynağıdır.
Ülkemiz rüzgar potansiyeli olan ülkeler arasında olduğundan son zamanlarda da ülkemizde de yaygınlaşmaya başlayan rüzgar enerjisi enerji ihtiyacımızın bir kısmını gidermektedir. Rüzgar enerjisini kullanmakta Amerika lider konumundadır. Bu sayede Amerika her yıl 3 milyon kw/saat elektrik üretmekte ve yaklaşık 1 milyon kişinin elektrik ihtiyacını rüzgar çiftliklerinden elde etmektedir.
Hidroelektrik Enerjisi
Nehirler ve akarsulardaki sular tutularak hidroelektrik güç olarak adlandırılan su enerjisine dönüştürülür. Bu işlem akarsuların önüne barajlar yapılarak su toplama havzalarında toplanan suyun potansiyel enerjisi türbinlere bağlı jeneratörlerle elektrik enerjisine çevrilir.
Su enerjisinin maliyeti düşüktür. Hava kirliliği yapmaz. % 80 gibi yüksek verimliliğe sahiptir. Dezavantajlarından biri eko sisteme zararlı olmasıdır. Biriken sular bölgenin ikliminde değişiklik meydana getirir. Ülkemiz akarsu bakımından zengin bir ülke olduğundan elektrik ihtiyacımızın büyük bir kısmını hidroelektrik santrallerinden (HES) karşılamaktayız.
Dalga Enerjisi
Okyanus ve denizlerde meydana gelen dalgalarda kontrol altına alınmamış çok büyük enerji gizlidir. Bu enerjinin hepsi değil de bir kısmı kontrol edilirse enerji ihtiyacımızın büyük bir kısmı giderilebilmektedir. Dalgalar bitmek tükenmek bilmez, çevreye hiç zararı olmayan enerji kaynaklarıdır. Dalga enerjisini üreten sistemlerin başında Portekiz’deki Pelomiş adlı aygıt gelir. Bu yöntemde, birbirine menteşeyle tutturulmuş ve deniz dibine de halatla sabitlenmiş bir dizi uzun silindirik yüzer aygıttan faydalanılır. Silindirik parçalar dalganın gelip gitmesiyle oynayarak elektrik jeneratörlerin çalışmasına sebep olur. Bu sayede Dünyada yaygın olmasa da elektrik üretilebilmektedir.
Jeotermal Enerji
Jeotermal enerji, yağmur ve kar sularının mağma sularının yeryüzündeki gözenekli ve çatlaklı kayaç kütlelerini besleyerek oluşturdukları jeotermal rezervler sayesinde yenilenebilir enerji elde etmek için kullanılır. Mağmanın ısıttığı suların sondajlama çalışması sonucunda dışarı çıkartılması ve kontrol altına alınması ile konutlarda, tarımda, endüstride, sera ısıtmasında ve benzeri alanlarda enerji ihtiyacını gidermekte kullanılır.
Türkiye jeotermal enerji zengini bir ülkedir. Bu enerjiyi yaygın hale getirip verimli bir şeklide kullanmak gerekmektedir. Jeotermal enerji sıfıra yakın emüsyon veren temiz, ucuz, yeşil enerjidir. İşlenen suların tekrar yeraltına gönderilmesi gerekmektedir. Bu olaya reaksiyon koşullarının devam etmesi ve sürdürülebilir olması için ihtiyaç vardır.
Biyokütle Enerjisi
Bitkisel ve hayvansal yağlardan elde edilen biyoyakıt enerjisidir. Biyokütle enerjisinin artması için tarım ve hayvancılığın gelişmesi gerekmektedir.
Dünyadaki canlıların tümü organik maddelerden oluşmuştur. Bu organik maddeler biyokütleyi oluşturur. Biyokütlelerden çeşitli işlemler sonucunda biyoyakıtlar elde edilir. Bunun için mısır, kavak, şeker kamışı gibi bitkiler kullanılır. Biyoyakıt kullanmanın sakıncası kullanımı halinde hızla tükenen ormanlar ve bitki örtüsü ile karşı karşıya kalma ihtimalidir. Biyokütle enerjisi sobalarda, fırınlarda ve evlerde ısı elde edebilmek için de kullanılmaktadır. Bunun çevreye zararı sayılamayacak kadar çoktur. Bu yüzden kesilen ağaçlar yüzünden ormanlar hızla azalmaktadır.
Hidrojen Enerjisi
Dünyanın giderek artan enerji gereksinimini çevreyi kirletmeden ve sürdürülebilir olarak sağlayabilecek en ileri teknolojinin hidrojen enerji sistemi olduğu bugün bütün bilim adamlarınca kabul edilmektedir.
Hidrojen enerjisinin insan ve çevre sağlığını tehdit edecek bir etkisi yoktur. Kömür, doğalgaz gibi fosil kaynakların yanısıra sudan ve biyokütleden de elde edilen hidrojen, enerji kaynağından çok bir enerji taşıyıcısı olarak düşünülmektedir. Elektriğe 20. yüzyılın enerji taşıyıcısı, hidrojene 21. yüzyılın enerji taşıyıcısı diyen çevreler vardır. Hidrojen yerel olarak üretimi mümkün, kolayca ve güvenli olarak her yere taşınabilen, taşınması sırasında az enerji kaybı olan, ulaşım araçlarından ısınmaya, sanayiden mutfaklarımıza kadar her alanda yararlanacağımız bir enerji sistemidir. Hidrojen içten yanmalı motorlarda doğrudan kullanımının yanısıra katalitik yüzeylerde alevsiz yanmaya da uygun bir yakıttır. Ancak dünyadaki gelişim hidrojeninin yakıt olarak kullanıldığı yakıt pili teknolojisi doğrultusundadır.
1950’lerin sonlarında, NASA tarafından uzay çalışmalarında kullanılmaya başlayan yakıt pilleri, son yıllarda özellikle ulaştırma sektörü başta olmak üzere sanayi ve hizmet sektörlerinde başarı ile kullanıma sunulmuştur. Yakıt pilleri, taşınabilir bilgisayarlar, cep telefonları gibi mobil uygulamalar için kullanılabildiği gibi elektrik santralleri için de uygun güç sağlayıcılardır. Yüksek verimlilikleri ve düşük emisyonları nedeniyle, ulaşım sektöründe de geniş kullanım alanı bulmuştur.
Yenilenemeyen Enerji Kaynakları
Doğada belirli bir miktarda bulunup zamanla tükenen enerji kaynaklarıdır. (Yenilenemeyen)
- Fosil Yakıtlar (Kömür, petrol, doğal gaz)
- Nükleer Enerji
Fosil Yakıtlar
Linyit, taş kömürü, kok kömürü ve antrasit fosil yakıttır. Maden kömürleri yer altında çıkartılır. Yüksek enerji ihtiva ederler. Kömür yer altında ne kadar fazla durursa enerji içeriği o kadar fazla olur.
Petrol ise hayvan ve bitkilerin deniz ve göllerde fosilleşmesiyle oluşur. Petrol yer altında çıkartılarak rafinerilerde işlenerek benzin, gaz yağı, motorin, fuel-oil gibi sıvı yakıtların elde edilmesiyle kullanılır.
Gaz yakıtlar, sıvılaştırılmış petrol gazları LPG, doğal gaz ve hava gazı gibi yerlerdir.
Bunlardan kömür ve petrol çevreye zararlı CO ve katı atıklar bırakırken, doğalgaz bunlara göre temiz enerji kaynağıdır. Ülkemizde doğal gaz yataklarının olmaması bizi komşu ülkelere bağımlı hale getirmiştir. Katı, sıvı ve gaz halindeki fosil yakıtlar kullandıkça biter oluşması milyonlarca yıl alacağından yenilenemez enerji kaynaklarındandır.
Nükleer Enerji
Atom çekirdeğinin parçalanması (fizyon) veya birleştirilmesi (füsyon) ile oluşur. Nükleer santrallerde uranyum elementinin çekirdeği parçalanarak yüksek enerji elde edilir. Dünyanın bir çok ülkesinde bu yolla enerji üretilirken günümüzde ülkemizde de bu yönde çalışmalar artmaktadır.
Nükleer enerji üretimindeki en büyük sıkıntı enerji üretimi sonrası oluşan nükleer atıkların saklanmasıdır. Bu atıklar insan sağlığına çok zararlı olup uzun yıllar sonra etkilerini azaltmaktadır.
