​<>

ZİRAAT MAKİNALARI Dergisi • Cilt 3 • Sayı 9 • Haziran 1965

_____________________________________________________________

 

ENERJİ KAYNAKLARI

 

Mustafa Özcan ÜLTANIR

Yüksek Mühendis

 

Medeniyetin gelişmesi, ancak insanın çeşitli enerji kaynaklarından ekonomik bir şekilde faydalanmasıyla olmuştur. Enerji, doğrudan doğruya veya uygun bir düzen yardımıyla iş meydana getirebilme kabiliyetidir. Enerji kaynaklarının çok çeşitli ve bu kaynaklardan elde olunabilecek enerji miktarının çok bol olmasına rağmen ancak kontrol altına alınabilen enerjilerden faydalanılmaktadır. Kontrol altına alınamayan enerjilerden bugün faydalanılmadığı gibi, bazı halde bunlar insan topluluklarına büyük zararlar yapabilirler (yıldırım ve şimşek enerjisi gibi). Artan nüfus karşısında (Türkiye’de her yıl %3 oranında artış olmaktadır) hayat standardının düşmemesi ve gelişebilmesi için çözümlenmesi lâzım gelen en önemli problemlerden biri de enerji problemidir. Zamanımızda hayat standardının derecesini ölçmede enerji kıstas olmaktadır. İstihlâk olunan enerji miktarının artması, endüstrideki artışla milli geliri, dolayısıyla hayat standardını yükseltmektedir. Tablo 1’de verilen değerler bu düşünceyi doğrulamaktadır.

 

Tablo 1963’e göre (1. S. 22, 32, 1965)

​Memleketler  TürkiyeYunanistanYugoslavyaİtalyaFinlandiyaAmerikaFert başına istihlakOlunan enerji (kWh) 126372670142925975325Fert başınaMilli gelir ($) 23047140474810741359

İlk beş yıllık kalkınma planında Türkiye’nin enerji ihtiyacı taşkömürü muadili olarak 1963 yılında 21,7x106 ton, 1967’de ise 27x106 ton olacağı tahmin edilmiştir. Bu enerjinin %54’ü odun, ahır gübresi ve tarım artıklarından temin edilmektedir (2. s. 76, 1962).

 

Enerjilerin Orijini: Kâinattaki çeşitli enerjilerin kaynağı güneştir. Güneş enerjisi bugünkü bilgilerimize göre hidrojen atomlarının nükleer reaksiyonlarla helyum atomlarına dönüşmesi esnasında açığa çıkan enerjidir. Güneşten direkt gelen ve yansıyan enerji olarak bize ulaşır. Bugünkü teknik imkânlarla direkt olarak güneş enerjisi kullanılabilir. Ancak bu sistem tesisler henüz çok pahalı olmaktadır. Bu sebepten daha çok güneş enerjisinin etkisiyle meydana gelen primer tabiat enerjileri kullanılır.

 

Tabiat Enerjileri: Bunlar çok çeşitli olup primer enerji kaynaklarıdır. Aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir:

 

- Rüzgâr Enerjisi: Bu enerjiden rüzgâr türbin ve santralleri sayesinde faydalanılır.

 

- Akarsuların Enerjisi (Hidrolik Enerji): Akarsuların enerjisi su çarkları ve su türbinleriyle kullanılabilir hale getirilir.

 

- Bulut Enerjisi: Bu enerji buharlaşan su damlacıklarının atmosferde askıda kalmasını sağlar. Zamanımızdaki teknik imkânlarla bu potansiyel enerji ya da bulutlarda absorbe edilmiş enerji kullanılamaz.

 

- Canlılarda Depo Edilmiş Enerji (Biyosfer Enerjisi): Bu enerji esasında hayvansal ve bitkisel canlıların bünyesinde depo edilmiştir. Bugün en çok kullanılan fosil yakıtlar da (petrol, kömür vs.) biyosfer orijinlidir. Canlıların enerjisinden geniş imkânlar dahilinde faydalanılır. Canlıların artıklarından bile enerji elde edilmektedir.

 

- Okyanuslardaki akıntıların enerjisi: Denizlerde satıhta sıcak su, alt kısımlarda ise soğuk su akıntısı vardır. 1930 yılında Georges Claude adında bir araştırıcı Havana sahillerinde bu enerjiden yararlanmak için denemeler yapmıştır. Fransız Hükümeti de Batı Afrika’da gücü 3500 kW olan Claude metoduna göre çalışan iki tesis planlamıştır. Claude metodunda enerji elde edilmesi vakum altında sıcak yüzeydeki suyu buharlaştırmak ve soğuk su tabakasını bir kondensör olarak kullanıp termodinamik bir devre teşekkül ettirmekle olmaktadır. Zorlatarev adlı bir diğer araştırıcı 1948 yılında Claude metodunu Sibirya’ya adapte etmiştir. Bu araştırıcı kışın sahilde yüzeydeki buz ile buzun altındaki su arasında 35-400 C sıcaklık farkı olduğunu bulmuştur. Sıcak kaynak ile soğuk kaynak arasında kurduğu bir devrede eksi (-100 C) derecede buharlaşan bütan buharının taşıdığı enerjiden faydalanmıştır (3. s. 192-193, 1953).

 

- Met Cezir Enerjisi: Met cezirden yararlanmak şöyle olur. Yükselen sular bir rezervuarda toplanır. Toplanan suyun potansiyel enerjisi uygun bir düşü ile yükselen deniz seviyesinden aşağıya yerleştirilmiş su kuvvet makinası (uygun su türbini) sayesinde kullanılabilir enerji haline gelir.

 

- Yıldırım ve Şimşek Enerjisi: Farklı elektrik yüklü bulutların çarpışmasıyla açığa çıkan muazzam enerji günümüzdeki teknik imkânlarla kontrol altına alınılamadığından kullanılamamaktadır.

 

- Nükleer Enerji: Radyoaktif maddelerin (uranyumun izotopunun) reaktörlerde nötronlar vasıtasıyla parçalanmasından büyük miktarda ısı enerjisi açığa çıkar. Radyoaktif maddeler tabiatta kendiliğinden de parçalanırlar. Ancak doğal parçalanma çok yavaş olur ve jeotermal enerjiye kaynak oluşturabilir. Reaktörlerde nükleer reaksiyon hızlandırılmıştır. Güneşteki nükleer reaksiyon gibi parçalanma karşıtı atomik birleşmeye dayalı bir tepkime ise henüz dünyada kullanılabilir değildir.

 

- Jeotermal Enerji: Dünya derinliklerindeki, genellikle magma orijinli ısı enerjisidir. Tabii buhar ve sıcak su şeklinde yeryüzüne çıkabilir.  Sovyetler Birliği, Amerika, İtalya ve Yeni Zelanda bu enerjiden elektrik istihsal ederek kısmen faydalanmaktadır.

 

Kullanılabilir Enerjiler: Primer tabiat enerjileri direkt olarak kullanılamaz ancak aşağıdaki kullanılabilir enerji çeşitlerine çevrilebildiği anda faydalı olurlar. Uygun teknik düzenek ya da sistemlerle bu dönüştürme ya da çevirme sağlanabilir:

 

- Mekanik Enerji

Potansiyel Enerji ve Kinetik Enerji biçiminde

- Termik Enerji

- Kimyasal Enerji

- Işık Enerjisi (Doğal ışık dışında olan)

- Elektrik Enerjisi vs.

 

Elektrik kullanılabilir enerjilerin en başta gelenidir ve temel amaç çoğu zaman primer tabiat enerjilerini ve diğer kullanılabilir enerjileri elektriğe dönüştürmek olmaktadır.

 

Enerji yoktan var edilemez ve var olan enerji de yok edilemez ve birbirine dönüştürülebilir, bu çevirme işinde kullanılamayan kayıplar da hasıl olur.

 

Bu arada her enerjinin avantaj ve dezavantajları olmasına rağmen, şartlara göre biri diğerine tercih edilerek çevrim yapılır.

 

Nükleer fizik enerji – madde ilişişine de bambaşka bir zaviye getirmiştir. Einstein’in relativite teorisine göre enerji maddeye, madde de enerjiye çevrilebilmektedir.

 

REFERANS

 

1- Economic Commission for Europe Committee, Electric Power Symposium, 17-22 May 1965. EP/A.17, İstanbul- 1965.

2- Kalkınma Plânı, Birinci Beş Yıl, Türkiye İş Bankası A.Ş. İktisadi Araştırmalar Md. Tarafından özetlenmiştir, Ankara- 1962.

3- Putnam, Palmer Cosslet, Energy in the Future, D. Van Nostrand Company inc, New York – 1953.