Isı Nasıl Depolanır?

Yıllar önce iş dolayısıyla gittiğim Kazakistan’da tanıştığımız birinin bir fikri vardı, bir restoran açacaktı ve restoranında tabak yerine volkanik taş üzerinde pişmiş et servis edecekti.

Ben o zamanlar bilmiyordum, bazalt esaslı olabilir dediği volkanik taşların siyah renkli olduğunu söylemişti, bu taş fırında ısıtıldığında ısıyı oldukça uzun süre tutabiliyormuş ve özellikle et restoranlarında etin soğuması bir dert olduğu için bu oldukça iyi bir çözüm olarak o zamanlar yeni yeni keşfedilmiş.

Gerçekten o zamanlar kimsenin aklına gelmemişti böyle bir fikir. Ya da volkanik taşlar henüz restoranlara girmemişti de diyebiliriz. 

Gerçi güveç falan toprak kaplarda yapılır, ama taş üstünde direk et servisi o günlerde yeni bir fikirdi.

Tanıştığımız kişinin kendine bahsettiği tarzda bir restoran açıp açmadığını bilmiyorum, ama daha sonrasında bir sürü restoranda bu bahsettiği volkanik taş üstünde et servisi yapıldığını duyar oldum. Güzel bir fikir.

***

Aslında mantık basit, eskiden sobalı evlerimiz olurdu. Özellikle kömür sobalarının içinde, sobalar özel ısı tuğlası ile kaplanmış olurdu. Böyle sobalar neredeyse sabaha kadar ısısını kaybetmezdi.

Şimdilerde pek soba kalmadı gerçi, ancak en azından şömineler içerisinde de bu özel ısı tuğlası halen daha kullanılıyor. 

Yani aslında o zamanlar o arkadaşın bahsettiği şey başka konularda zaten kullanımda olan ve bilinen bir şeydi. 

Sadece bazı taşların bu ısı tutma özelliklerini restoranlarda da kullanmayı akıl etmişler. Tanıştığımız kişi nereden duymuşsa artık o ilk günlerde kendisi de bir et restoranı açmayı planlıyordu.

Bu taşları restoranlarda kullanmayı birileri akıl etmiş demek ki.

***

Elektrik enerjisi üretimi ve elektriğin depolanması üzerine daha önce epey bir yazı yazdım. Yakın zamanda şehirlerde kullandığımız yüksek voltajlı elektrik enerjisi yanında, özellikle elektrikli araçlarda kullanılmaya başlanan piller üzerine de yazılar yazdım.

Aslında elektrik, özellikle de şehir içi şebeke enerjisi olarak kullanılan elektrik alternatif akım, dolayısıyla bu elektriği bir pil içinde depolamak mümkün değil. Şehir şebekesinde kullanılan elektrik başka bir enerji türüne dönüştürülerek depolayabiliyor.

Daha önceki yazılardan hatırlarsanız, elektriği potansiyel olarak bir şeyler içerisinde başka bir formda depolayabilmemiz üzerine farklı yöntemlerden bahsetmiştim. Üstelik bu sistemlerde istendiğinde tekrar geriye o depolanmış halinden elektrik elde edilebiliyordu.

Tabii bu enerji dönüşümleri esnasında kayıpların da oldukça çok oluşu bu depolama yöntemlerinin bir handikabı. Yine de fazladan üretilen elektriğin bir kısmının ihtiyaç olduğu başka bir zaman kullanılabiliyor olması oldukça avantajlı.

Mesela bu yöntemlerden biri olarak günlük üretilen elektriğin fazlası ile daha yüksek seviyedeki bir göl, ya da gölete su pompalanması ve yukarıdaki gölden tekrar aşağıdaki diğer rezervasyona alınan suyun potansiyel enerjisinden tekrar elektrik üretilebilmesini sayabiliriz.

Ama dedim ya, bu yöntemde suyu yukarıya pompalarken harcanan elektrik enerjisi ile o sudan tekrar elde edilen elektrik enerjisi arasında oldukça çok kayıp oluyor.

Elektrik depolamak için kullanılan diğer yöntemlerde de benzer kayıplar oldukça fazla.

***

Moskova’da bira fabrikası yaparken işverenimiz aynı zamanda fabrikanın hemen yanında işletmekte olduğu malt fabrikasının fırın binasında çok fazla enerji kaybı olduğu için, bu kayıp enerjiyi bir şekilde değerlendirebilir miyiz diye bir araştırma içine girmişti.

Malt fabrikalarında çimlendirilmiş arpanın arpaları yakmayacak derecede, ama oldukça hızlı bir şekilde kurutulması gerekiyor ve bu amaçla malt fabrikalarında fırın binası dediğimiz bir tesis oluyor.

Doğal olarak o tonlarca ıslak arpanın kurutulması için kullanılan doğal gaz, ya da benzeri, mesela o fabrikada olduğu gibi şehirden alınan kızgın buhar da oldukça çok miktarda harcanıyor ve şehre ödenen kızgın buhar ücreti de oldukça büyük paralar oluyor.

Bu yüzden fırının çıkış ağzına bir ısı geri kazanım ünitesi kurularak bu kayıp ısının fabrikada tekrardan değerlendirilmesi planlanmıştı o zamanlar. 

Bize inşaatçılar olarak oldukça hassas olarak yerleştirilmesi gereken çelik taşıma kirişleri ve mesnetlerin yapılması düşmüştü, büyük bölümü cam serpantinlerden oluşan bu büyük ısı geri kazanım ünitesi ise yanlış bilmiyorsam Almanya’dan satın alınmıştı.

Kısacası her zaman olduğu gibi işin hammaliyesini biz üç kuruşa yaparken, teknolojiyi üreten Almanlar bizim aldığımız bedelin belki de 10 kat fazlasına, belki de çok daha fazlasına bu üniteyi işverenimize satmışlardı.

Konu teknoloji olunca bu bedeller normal kabul ediliyor. O yüzden katma değer denilen bir şey var.

***

Evet, sanayi tesislerinde oldukça çok ısı ihtiyacı oluyor, tesislerdeki ısı kayıpları da doğal olarak oldukça çok oluyor.

Ayrıca barajlar, rüzgâr türbinleri, ya da güneş panellerinden üretilen elektriğin çeşitli şekillerde depolanması da çok efektif olmayabiliyor.

Bu durumda üretilen enerjinin büyük kısmı, ya da kullanılan ısı enerjisinin büyük kısmı hep boşa harcanmış kaynak olarak önümüze çıkıyor.

***

Elektrik enerjisi özellikle, akşam vakti pik saatler hariç, gündüz kullanıldığından geceleri nispeten daha az kullanılıyor.

Sırf bu amaçla Rusya’da elektrik sayaçlarını bile gece gündüz tarifesi şeklinde iki tarifeli, hatta bildiğim kadarıyla isteyene pik saatler için de özel tarife uygulanarak üç tarifeli hale getirdiler. 

Gündüz tarifesinde elektriğin kilovatsaat ücreti yüksek, gece tarifesinde ise oldukça düşük tutuluyor ki, vatandaşlar çamaşır bulaşık gibi kimi çok enerji tüketen ev aletlerini geceleri çalıştırsınlar ve böylece elektrik enerjisi az biraz dengeli harcanmış olsun.

Türkiye’de de bildiğim kadarıyla aynı uygulama olması lazım.

***

İşte sanayinin ihtiyacı olan ısının acaba bu fazladan üretilen ve boşa harcanan elektrik enerjisi ile depolanması mümkün olabilir mi diye bilim insanları bir süredir uğraşıyorlarmış.

Dediğim gibi sanayi tesislerinden boşa harcanan oldukça çok ısı kayıpları da oluyor. Bu ısı kaçaklarına ısı geri kazanım üniteleri kurularak elde edilen ısı enerjisinin depolanması da ayrıca bir görev olarak bu bilim insanlarının araştırma konusuymuş.

Çözümü ise başta bahsettiğim konu olan ısı tutma kapasitesi yüksek taşlarda bulmuşlar.

Aslında bu konuda henüz tam bir karar yok, ısıyı en efektif nasıl depolayabiliriz diye araştırmalar devam ediyormuş. Ya taş tiplerini araştırıyorlar ya da ısı tutma kapasitesi yüksek malzemeleri inceliyorlar.

Mesela tuz ve kum da ısı depolanması için kullanılan malzemeler içerisinde sayılıyormuş.

Yine de büyük ihtimal volkanik taşlar ile ısı depolanması çok daha efektif oluyor ki, bir firma bu konuyu artık seri üretim haline getirmiş ve konteynır tipinde özel ısı depolarının seri üretimine başlamış.

Bu depoların bir ucundan elektrik veriyorsun ve şimdilik en fazla iki üç gün sonra almak üzere diğer ucundan oldukça yüksek derecelerde ısı alabiliyorsun. 

Bu sıcaklık ile çok kızgın su buharı da elde etmek mümkün, ısıtma amaçlı kullanmak üzere uzun süre sıcak su da elde etmek de mümkün oluyor deniyor.

Ayrıca direk ısı enerjisini depolayan modelleri de varmış bu konteynır tipi ısı enerji depolarının.

***

İnternette bakınırken Gümüşhane taşı üzerinde antrikot diye bir videoya denk geldim. 

Anladığım kadarıyla Gümüşhane sobalar içerisinde de kullanılan ısı taşları ile eskiden beri ünlü bir şehrimiz.

O taşın fiyatı ne kadardır bilmiyorum, ama üzerine az biraz teknoloji katacak birileri olsa, aynı taşı en az on katına satabilmek mümkün olacaktır bence.

Baksanıza, yapan yapıyor, bizim ne eksiğimiz var.

Bizler bile sobalı evlerde büyümedik mi? 

Sobaların içerisinde ısı tuğlaları yok muydu?

Gelin biraz daha eskiye gidelim, anneannelerimiz, babaannelerimiz, nenelerimiz kor ile çalışan ütüler kullanmıyorlar mıydı?

Yani ısının taş, ya da döküm demir ile daha uzun süre saklanabileceğini çok eski zamanlardan beri biliyoruz.

Ancak bir bilginin ticaret kafası ile katma değer sağlayacak şekilde kullanılması başka bir şeydir.

Bu bazen çok basit bir bilgi de olabiliyor, bazen de çok zor elde edilmiş karmaşık bir bilgi de olabiliyor. 

Yeter ki basit de olsa o bilgiyi alıp değerlendirmesini bilebilelim. İşte o zaman düze çıkarız herhalde.

Moskova’dan herkese sevgi ve saygılarımla