Enerjinin Kontrolü: Bölüm-7 (Son)
Aslında enerji depolaması bize yabancı olan bir terim değil. Daha düne kadar kollarımızda taşıdığımız kurmalı saatler bile buna bir örnek sayılabilir. Kurarak saatin yayında depoladığımız enerji, saatin çarklarını döndürerek kinetik enerjiye dönüşür. Biz saniye, akrep ve yelkovan ile saatten zamanı görürüz, ama içinde bir enerji dönüşümü devam etmektedir.
Yazımızın son bölümü olan enerjinin kontrollü depolanmasına devam edelim.
Enerji Depolanması Nedir?
Aslında enerji depolaması bize yabancı olan bir terim değil. Daha düne kadar kollarımızda taşıdığımız kurmalı saatler bile buna bir örnek sayılabilir. Kurarak saatin yayında depoladığımız enerji, saatin çarklarını döndürerek kinetik enerjiye dönüşür. Biz saniye, akrep ve yelkovan ile saatten zamanı görürüz, ama içinde bir enerji dönüşümü devam etmektedir. Gerçi şimdi artık yeni saatler pillerle çalışıyorlar. Ama değişen bir şey yok, yine enerji dönüşümü sayesinde zamandan haberimiz oluyor. Yani saatin içinde önce kimyasal olarak depolanmış enerji elektrik enerjisine dönüşüyor, daha sonra da elektrik enerjisi kinetik enerjiye dönüşüyor. Dijital saatlerde ise kinetik enerji yerine ışınım yoluyla direk görüntü elde ediliyor. Yani dış görüntüsünde bir şey değişmemiş olsa da, saatlerin enerji dönüşüm sistemi tamamen değişti.
Devasa boyutlardaki barajlar da bir başka örnek. Barajlarda da aslında suyu baraj gövdesinin ardında depolayarak bir anlamda enerji depolamış oluyoruz. Bir önceki bölümde değindiğim gibi barajlardaki sorun tam bir kontrol yapamıyor olmamız. Doğanın şartları ile sınırlı olmamız.
Üniversitedeyken hidroloji dersinde yağmur yağdırmak için bulutlar arasına özel bomba atılma yöntemini anlatmıştı hocamız. Eğer bulut yoksa istediğin kadar bomba at, yağmur yağdıramazsın derdi. Aynı hocamızın dediği gibi, istediğin kadar dua et, kuraklık varsa barajlarda türbinler dönmez.
Geçen bölümde benim görüşümce enerji depolamak için Türkiye'de uygulanabilirliği olan bir yöntemi detaylarıyla aktarmaya çalışmıştım. Elektrik enerjisinin diğer depolama yöntemleri ile devam edelim.
Sıkıştırılmış Hava Yöntemi:
Bir başka enerji depolama yöntemi de sıkıştırılmış hava. Yine gün içerisinde ürettiğimiz elektrik enerjisinin fazlasını kullanarak devasa kompresörlerle bazı yerlerde yeraltında rastlanan büyük hacimli boşluklara hava basarak enerjiyi basınçlı hava olarak depolayabiliriz. Bu yöntemle sıkıştırılarak depolanan hava gün içinde enerji açığı olduğu zamanlarda hava türbinleri vasıtasıyla tekrar elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Jeolojik araştırmalarla yeraltında uygun depolama sahaları bulmak mümkün, gerisi buralara içinde hava kompresörleri ve türbinler olan bir tesis yapmak. Yani oldukça basit bir yöntem.
İşletime alındımı bilmiyorum, ama bu bahsettiğim tesisin bir benzeri doğalgaz depolamak için tuz gölü civarında bir yerlerde kuruluyordu. Bahsettiğim enerji depolaması da aynı prensip ile çalışıyor.
Tuz İçerisinde Depoloma:
Bir başka yöntem de güneşten gelen ışınım enerjisinin tuz içerisinde depolanması. Tuz molekülleri çok yüksek ısı tutma kapasitesine sahip. Güneş ısısını bir noktaya odaklanmış aynalar vasıtasıyla güneşli günlerde tuz dolu depolara yönlendirerek, depolar içindeki tuz ısıtılıyor ve ısı enerjisi depolanabiliyor. Gerisi basit, ısıdan elektrik enerjisine dönüş yolunu biliyoruz zaten. Tuz arasına döşenmiş serpantinlerden ısı enerjisi sirkülasyondaki suya aktarılıyor ve kaynayan suyun buharından buhar türbini ile elektriğe dönüşüyor.
Sıkıştırılmış Hava-Basınç Altında Sıvılaştırma Yöntemi
Bir başka yöntem de yine sıkıştırılmış hava, ancak bu sefer hava soğutularak basınç altında sıvılaştırılıyor ve gerektiğinde tekrar elektrik enerjisine dönüştürülebiliyor. Yeraltında doğal depolama ortamına ihtiyaç duymaması bu yöntemin bir avantajı, istediğin yere kurabiliyorsun. Ama izolasyonlu ve basınca dayanıklı büyük depolara ihtiyaç duyulması kuruluş maliyetini artırıyor. Yine de sistem aynı mutfak tüplerine gaz doldurmak gibi bir şey, sıvılaştırılmış hava gerektiğinde serbest bırakılarak hava türbinleri ile elektrik enerjisine dönüştürülüyor, yine mantıklı ve basit bir sistem.
Enerjinin Momentum Olarak Depolonması:
Yine bir başka yöntem de enerjinin momentum olarak depolanması. Bu sistem "volan depoları" diye anılıyor.
Burada biraz teknik bilgi vermemde fayda var.
Sanırım bir çoğumuz çocukluğumuzda topaç çevirmişizdir. Şöyle yeterince ağır bir topaç, hele bir de dengeliyse bir fırlattın mı uzun süre döner. İşte volan depoları bu şekilde çalışıyor. İçlerinde yeterince hassas ve dengeli yerleştirilmiş büyük ağırlıklar var ve gün içerisinde oluşan fazla enerji ile bu ağırlıklar depo içerisinde döndürülüyorlar, enerji ihtiyacı olduğunda da bu dönüş enerjisi dinamo ile elektrik enerjisine dönüştürülüyor. Enerjinin momentum ile kinetik halde depolanmasına iyi bir örnek. Ama sürtünmeyi düşürmek için çok ince ayar gerektirdiğinden, teknolojisi yüksek ve hassas bir depolama yöntemi. Bizim gibi sürekli deprem olan bir ülkede sanırım hassas ayarları sürekli bozulacağı için pek uygun değil.
Biraz daha potansiyel enerji ile depolama yöntemi: Devasa kule-vinçlerin çalıştığı yüksek bir bina hayal edin. Kule-vinçler gün içerisinde elektrik enerjisi fazla olduğunda beton blokları kaldırarak birbiri üzerine dizsinler. Elektrik açığı olduğu saatlerde de blokların aşağıya salınması ile çalışan jeneratör elektrik üretsin. Bu sistemi detayları ile geliştirmiş olan bir firma var dünyada.
Benzer şekilde derin bir kuyuda yine aynı prensiple ağırlıklarla çalışan vinç sistemleri var. Yükler aşağı yukarı hareket ettirilerek gerektiğinde enerji fazlası yükün kaldırılmasıyla depolanıyor, enerji açığı olduğu zaman da aşağı salınan yükün enerjisi ile elektrik üretiliyor. Bu sistemler de dünyada çoktan kullanıma girmiş durumda.
Bizde Hangi Yöntem Uygulanıyor:
Bu yöntemlerin hiçbirinin bizde uygulaması yok. Biz paramız çokmuş gibi dışarıdan dövizle satın aldığımız doğalgaz ile enerji dengelemesi yapmayı tercih ediyoruz. Bence bize uygun olan bir uygulamaya başlamamızda büyük fayda var.
Son bir yöntemden daha bahsedelim ve örneklerimizi tamamlayalım.
Dünyada en çok bulunan madde bildiğimiz gibi sudur. Her yanımız denizlerle ve okyanuslarda kaplı. Su molekülü başlı başına bir enerji deposu aslında. Daha doğrusu suyu oluşturan elementlerden biri olan hidrojen aslında bir yakıttır desek daha doğru söylemiş oluruz. Hidrojen ve oksijenin birleşmesinden enerji açığa çıkıyor. Sonuçta oluşan su ise en doğal madde, rahatlıkla tekrar doğaya salınabilir.
Suyu ayrıştırarak hidrojen elde etmek zor da olsa mümkün. Bunu yapabilmek için gerek elektrik enerjisi ve gerekse güneşten gelen ışınım enerjisi kullanılabiliyor. Elde edilen hidrojen ise bir yakıt olarak kullanılabiliyor.
Hidrojenden Elektrik Üretimi:
Yapılan son teknolojik çalışmalar ile hidrojenin yakılması ile elektrik enerjisi üretimi yapabilen hidrojen motorları çoktan geliştirildi bile. Bu teknolojiyi geliştirmek için Almanya'da Mercedes-Benz milyarlarca Euro harcamış ve prototip aracı çoktan üretmiş. Pazarı inceliyor, uygun ortamda piyasaya sürecektir. Japonya'da da otomobil firmaları benzer çalışmalar yapıyorlar. Kore'de Hyundai hidrojenle çalışan kamyonları piyasaya sürdü bile, Avrupa'da şimdilik az miktarda da olsa Kore malı kamyonlar yollarda mal taşımaya çoktan başladı. İtalyan Iveco da kamyonları için benzer çalışmalar yapıyor, hidrojen yakıtlı kamyon üretmek için o da tüm gücüyle çalışıyor.
Hatta hidrojenin yakıt olarak endüstride de kullanılması planlanıyor. Fabrikalar gelecekte büyük ihtimal hidrojen motorları ile çalışacaklar. Yani görünen o ki, geleceğin yakıtı muhtemelen hidrojen olacak.
En önemli çalışmalar ise uçaklarda. Zaten küresel ısınmanın asıl kabahatlilerinden biri uçaklar. Atmosfere saldıkları karbondioksit miktarı endüstriyel tesislere ve fosil yakıtlı otomobiller ile diğer araçlara nazaran çok düşük olsa da, karbondioksit gazının bırakıldığı atmosfer tabakası çok yüksek seviyede olduğundan gaz o seviyede kalıyor.
Atmosferin bu yüksek seviyesinde hava hareketleri alt tabakalarda olduğu gibi yoğun değil. Zaten uçaklar da bu sebeple uçuş konforu ve hava yoğunluğunun az olması sebebiyle yakıt harcamasının ekonomik olması dolayısıyla bu katmanlara kadar yükseliyorlar.
Bu yüksek seviyede kalan karbondioksit ve benzeri gazlar o seviyede ince bir katman oluşturuyor ve dünya yüzeyinden yansıyan güneş ışınlarına ayna tesiri yaparak güneş enerjisinin atmosferde kısılı kalmasına sebep oluyor.
İşte bu durumun küresel ısınmada önemli etkisi oluyor. Bu yüzden uçak motorlarının hidrojenle çalışan motorlara dönüştürülmesi aslında çok önemli. Bildiğim kadarıyla bu konuda uçak firmaları da ciddi çalışmalar yapıyorlar.
Diğer endüstriyel tesislerden salınan gazların bir kısmı atmosfer hareketleriyle yukarılara ulaşsa da, çoğunluğu dünya yüzeyine yakın seviyede kaldığı için hava kirliliği dışında küresel ısınmaya çok büyük etkileri yok, yani uçak gazları gibi ayna tesiri yapmıyorlar.
Şimdilik hidrojen üretiminde doğalgaz kullanılıyor, ana üretici Rusya, ama dediğim gibi güneş ve elektrik enerjisi ile elektroliz yöntemi kullanılarak su molekülünün ayrıştırılması ve hidrojen üretimi mümkün.
Enerjinin Depolanması ve Ticari Boyutu:
Tüm bu gelişmeler günümüz dünyasında biraz da pazar meselesi. Ancak bir zamanlar insanoğlu at arabaları ile seyahat ediyormuş. O zamanlarda yollar at pisliği ile doluyormuş ve insanlar sokaklardaki pislikten ve kokudan şikayetçiymiş. Fosil yakıtlı otomobillerin üretimi ile daha temiz, çevre dostu, hem de at gibi sürekli bakım istemiyor diyerek pazarlanan otomobiller çok kısa bir sürede yayılarak at arabalarından vazgeçilmesine sebep olmuşlar.
Benzer şikayetler bugün de fosil yakıtlı araçlar için yapılıyor. Tarih tekerrür ediyor. Karbon emisyonu, havadaki karbondioksit seviyesinin artması ve hava kirliliği tüm dünyanın sorunu olmuş durumda. Dünya çapında küresel ısınma sorunları yaşıyoruz, buzullar bile erimeye başladı. Orman yangınları ve sel felaketleri tüm dünyayı sardı.
Yakın geleceğin araçları olan elektrikli araçlar da aynı at arabalarında olduğu gibi çabucak otomobillerin yerini alacaklar. Pil teknolojisi bir şekilde tıkanır ve daha fazla geliştirilemezse, hidrojen yakıtlı motorlar geliştirilecek. Hatta benim görüşüm hidrojen yakıtlı motorlar sanki daha avantajlı gibi, çünkü pil teknolojisindeki handikaplardan birisi olan hızlı dolum halen daha yeterince geliştirilemedi. Üstelik piller kimyasal depolama yaptığı için zamanla depolama kapasiteleri azalıyor, bozuluyorlar ve komple değiştirilmesi gerekiyor. Bu da hem büyük masraf hem de çok zahmetli.
Hidrojen deposu ise normal gazla çalışan araçlar gibi maksimum iki üç dakika içerisinde doldurulabiliyor.
Şu anda kullanılmakta olan gaz dolum istasyonlarının altyapısı ve depoları yakıt hidrojen dağıtımı için daha elverişli. Yakıt olarak hidrojen akaryakıt istasyonlarının şu halinde bile rahatlıkla dağıtıma sunulabilir. Elektrik ise özel altyapı kurulmasını gerektiriyor. Yani hidrojen bu anlamda da elektriğe nazaran daha avantajlı.
Hangisi daha çok tutulursa o sistem baskın olur, yani çok da önemli değil, önemli olan değişimin başlamış olması.
Kısacası herkes uğraşıyor, yeni fikirler ile yeni teknolojiler geliştiriyor. CERN gibi hadron çarpıştırıcılarla kim bilir daha ne teknolojiler geliştirilecek. Belki de ileride nükleer piller yapılacak ve araçların depo doldurma gibi bir derdi hiç olmayacak. Gelecek bilimde, teknolojinin gelişme hızına yetişmek gerekli, yoksa ara gerçekten kapatılamayacak kadar fazla açılacak.
Bizde bu bahsettiğim enerji depolaması konusunda ne gibi çalışmalar yapılıyor bilmiyorum. Muhtemelen bir şeyler yapılıyor olsa haberim olurdu.
Sonuç:
Gelecek muhtemelen böyle olacak. Bu yüzden bizim de geleceğe hazırlıklı olmamız gerekiyor. Eğer bugün bir BEKA SORUNU varsa bu beka sorunu tam da Osmanlı'da olduğu gibi çağın gerisinde kalmamızdır, yani çağı yakalayamamamızdır diye düşünüyorum. Açıkçası çağı yakalamak için çok çalışmamız gerekiyor.
Geleceği göremeyen ve vizyon sahibi olmayan her seviyedeki liyakatsiz ve ehliyetsiz kadroları işgal eden kifayetsizler, evet ülkemizin, bizim tek beka sorunumuzdur. Onca güçlükle yetiştirebildiğimiz genç beyinler ülkenin durumundan dolayı yurtdışı sevdalısı olmuşlar, ülkemizde bir gelecek görmüyorlar. İşte budur beka sorunu.
Sanırım siz de anlamışsınızdır. Halbuki yapacak çok işimiz var. Bu genç beyinlere her zamandan daha çok ihtiyacımız var.
Sihirli formüllü hatırlatmama gerek yok sanırım. Atatürk'ün yolundan şaşmadan öncelikle toplumu bilinçlendirmeliyiz.
Bu bilince tasarruf etmek dahildir. Bugünkü tercih edilen yöntemlerle enerji üretimi gerçekten çok pahalıya geliyor, depolama yolları ile tasarruf etmenin yollarını bulmalıyız.
Bu bilince eğer bu dünyada çağı yakalayarak refah içinde yaşamanın yolunu bulamazsak, geri kalmışlıktan dolayı torunlarınızın ileride çekeceği acıların bizi ahirette de rahat bırakmayacağı gerçeği dahildir.
Bir an önce sadece kısır siyasi polemikler yapmayı bilen günümüz siyasilerinden ve beceriksiz olanların tümünden kurtulup, genç, dinamik ve vizyon sahibi kadroları ülke yönetimine getirmeliyiz. Bunu söylerken sadece siyasi polemik yapanların tümünden bahsediyorum. Tek kıstasım Türkiye'yi yönetmeye talip olanların bu yazıda anlatmaya çalıştığım gelecek vizyonuna sahip olmaları. Atatürk'ün gösterdiği yolda ilerlemeleri ve bizi hakkettiğimiz geleceğe ulaştırabilmek için yeterince bilinçli olmaları.
Ben aklım erdiğince, dilim döndüğünce geleceği ve gelecekte çok daha fazla ihtiyacımız olacak enerjinin nasıl üretilebileceğini ve kontrol altında tutulabileceğini anlatmaya çalıştım.
Bunu gerçekleştirebilecek kadrolar için seçim sizin.
Joseph de Maistre'nin dediği gibi "TOUTE NATION A LE GOUVERNEMENT QU'ELLE MÉRITE."
Yani Türkçe tercümesiyle "HER MİLLET LAYIK OLDUĞU ŞEKİLDE YÖNETİLİR."
Moskova'dan sevgi ve saygılar.
