Enerji Verimliliği Merkezi

Yenilenebilir Enerji Kaynakları

Yenilenebilir Enerji Nedir?

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Elektrik Enerjisi Üretim Amaçlı Kullanımına ilişkin kanunda, “yenilenebilir enerji kaynakları: hidrolik, rüzgâr, güneş-ş, jeotermal, biyokütle, biyogaz, dalga, akıntı enerjisi ve gel-git gibi fosil olmayan enerji kaynakları” olarak tanımlanmıştır. Yenilenebilir enerji; doğal kaynaklardan elde edilen ve sürdürülebilirliği olan enerjiler olarak tanımlanmaktadır.

Günümüzde küresel enerjinin yüzde 80’i fosil yakıtlardan elde ediliyor. Yenilenebilir enerji kaynakları kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmada en kritik rolü üstlenmektedir.

Yenilenebilir Enerji Kaynağı       Kaynak veya Yakıtı

Hidroelektrik enerjisi                       Nehirler

Rüzgâr enerjisi                                Rüzgârlar

Jeotermal enerji                              Yeraltı suları

Güneş enerjisi                                 Güneş

Biokütle enerjisi                               Biyolojik atıklar

Dalga enerjisi                                  Okyanus ve denizler

Hidrojen enerjisi                              Su ve hidroksitler

Güneş Enerjisi; Güneş enerjisi teknolojileri güneş ışınlarını direk olarak toplayıp bu ışınlarda ısı veya elektrik üretimini sağlamaktadırlar. Bu enerjinin kaynağı Güneş yüzeyindeki hidrojenin helyuma dönüşmesiyle gerçekleşen füzyon reaksiyonlarıdır. Dünya atmosferinin dışında güneş enerjisinin şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m² değerindedir, ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Güneşten Dünya’ya ulaşan enerjinin en büyük özelliği sınırsız olmasıdır. Güneş enerjisi ışık, ısı ve elektrik şeklinde değerlendirilmektedir. Fotovoltaik (PV) sistemler güneş enerjisini direk olarak elektriğe dönüştürmektedir ve bina çatılarına, cihazlara, arabalara yerleştirilebilir. Yek-odaklı güneş enerjisi santralleri ayna ve lens düzenekleri ile güneş ışınımlarını nispeten küçük bir alana yansıtma esasına dayanır. Bu küçük alanda odaklandırılan enerji su ısıtması veya buhar tribünü vasıtasıyla elektrik veya ısı üretimi için kullanılabilir. Ülkemizde çokça kullanılan solar termal kolektörler su ısıtmak için kullanılmaktadır. Güneş enerjisi Türkiye gibi çok güneş alan ülkelerde önemli bir enerji alternatifidir. Bu teknoloji özellikle kırsal alanda şebeke dışı elektrik üretimi için çok kullanışlıdır. Bu teknolojinin en büyük dezavantajı gece üretim yapılamamasıdır.

Rüzgâr Enerjisi; Rüzgâr enerjisi, güneş radyasyonunun yeryüzeylerini farklı ısıtmasından kaynaklanır. Yer yüzeylerinin farklı ısınması, havanın sıcaklığının, neminin ve basıncının farklı olmasına, bu farklı basınç da havanın hareketine neden olur. Rüzgâr enerjisinden elektrik üretmek için rüzgâr tribünleri, mekanik enerji yaratmak için yel değirmenleri veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek yelkenler kullanılır. Rüzgâr enerjisi günümüzde Dünya’nın elektrik ihtiyacının %2’sini karşılamaktadır. Rüzgâr tribünü teknolojilerinin diğer elektrik üretimi teknikleriyle kıyasla çevreye zararlı etkisi çok azdır. Karada kurulan rüzgâr santrallerinde tarım ve hayvancılık devam ettirilebilmektedir. Bunun dışında rüzgâr santralleri fosil kaynaklı santralleri gibi soğutma suyuna ihtiyaç duymamaktadır. Jeotermal Enerji Jeotermal enerjinin kullanımı insanlık tarihinde çok eskilere dayanmaktadır. Antik Romalılar ve Çinliler M.Ö. 1500’lü yıllarda doğal jeotermal kaynakları banyo, ısınma ve pişirme amaçlı olarak kullanıyorlardı. Bu enerji kaynağının büyük potansiyeli günümüzde yeniden keşfedilmeye başlanmıştır. Jeotermal enerji yerkabuğunda biriken termal enerjiye verilen isimdir. Isı veya elektrik üretimi için yer altında çeşitli derinliklerinde birikmiş ısıdan, kimyasallar içeren sıcak sudan, buhar ve gazlardan faydalanılır. Isı seviyesi yeteri kadar yüksek olduğunda jeotermal enerji elektrik üretimi ve endüstri için yüksek derecede su üretimi için kullanılabilir. Güneş ve rüzgârdan farklı olarak jeotermal enerji devamlı elektrik sağlayabilir.

Hidroelektrik; Hidroelektrik santralleri suyun bulunduğu iki nokta arasındaki potansiyel enerji farkını kullanarak elektrik enerji üretir. Barajda biriken su belli bir yükseklikten aşağı bırakılır ve mekanik enerjiye dönüşür. Bu mekanik enerji tribün çarklarını çevirir ve jeneratör motoru vasıtası ile elektrik enerjisine dönüşür. Hidroelektrik şu anda Dünya’daki en büyük yenilenebilir enerji kaynağıdır ve dünya elektrik ihtiyacının neredeyse beşte birini karşılamaktadır. Hidroelektrik santralleri barajlı veya nehir tipi olarak ikiye ayrılır. Baraj tipi santraller suyu depolarken nehir tipi santraller akan suyun kinetik enerjisi kullanırlar. Barajlı santraller hacim, su kalitesi ve akış zamanını değiştirerek; jeomorfolojik süreçlerle doğal hayatın döngüsünde besin ve tortu akışını kısıtlayarak nehir sistemlerini tahrip etmektedir. Barajların son derece önemli sosyal etkileri vardır; şu ana kadar 40-80 milyon insanın yaşam alanı barajların etkisi altında kalmış ve yeni yerleşim alanlarına gönderilmiştir. Bugün birçok bölgede büyük baraj projelerine yerel halk tarafından karşı çıkılmaktadır. Ayrıca büyük barajların oluşturduğu baraj gölleri ekolojik dengeyi bozabilmekte, organik maddelerin göl tabanında birikmesi ile istenmeyen metan oluşumuna sebep olabilmektedir. Nehir tipi santrallerde elektrik üretimi akarsuyun akım özellikleri ile sınırlıdır ve bundan dolayı küçük ve orta çaplı olmaktadır. Suyun akış kanalının değiştirilmemesi halinde bu santrallerin doğaya zararı azdır. Fakat bir akarsu üzerine akarsuyun kapasitesinin çok üstünde nehir tipi hidroelektrik santrali kurulması halinde nehrin alt katmanlarında su kalmayacak ve ekolojik denge bozulacaktır. Nehir tipi santraller projelendirilirken akarsu havzasının ekolojik özellikleri detaylı şekilde etüt edilmelidir.

Biyoenerji; Biyokütle, yeryüzünde ve biyosferde organik üretimde bulunmak için karbondioksit, su ve güneş enerjisi kullanan bitkilerin toplamıdır. Biyoenerji, sıvı biyoyakıt (genellikle enerji zengini ürünlerden elde edilen), atık (evsel atıklar dâhil), katı biyokütle (odun, odun kömürü ve diğer biyokütle maddeleri) veya gaz (biyokütle çürümelerinden elde edilen) formlarında biyokütleden elde edilir. Teorik olarak enerji üretimi için kullanılan bitkilerin yeniden yetiştirilmesi mümkündür. Bu nedenle biyokütle yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Küresel olarak, biyokütle şu anda biyoenerjinin yaklaşık 46 EJ’ünü sağlamaktadır. Bu payın içinde, gelişmekte olan ülkelerde tüketilen geleneksel biyokütle miktarı kesin olmasa da, küresel birincil enerji kaynağının %10’unun üzerinde olduğu tahmin edilmektedir.” Biyokütle uygulamaları, yoksul ülkelerde geleneksel biyokütle kullanımından (açık ateşte yemek pişirmek gibi) yüksek verimli elektrik ve ısı ya da ulaşım yakıtları elde etmeye kadar büyük farlılıklar göstermektedir. Biyoenerji ürünlerinin kontrolsüz gelişimi, insanlar ve çevre üzerindeçok büyük etkiler yaratabilir. Hammaddelerin hangilerinin, nerede ve nasıl üretildiği ve işlendiği, biyoenerji projelerinin çevresel ve sosyal olarak sürdürülebilir olup olmadığını belirleyecektir.

Okyanus Enerjisi; Yeni gelişen teknolojilerden biri denizlerde ve okyanuslarda ki dalga ve gel-git olaylarından yaralanarak enerji üretilmesidir. Bu teknolojilerdeki en büyük sorun bu potansiyelin elektrik enerjisine dönüştürülmesidir. Dünya ölçeğinde bu potansiyelin kullanılması için pilot projeler başlatılmıştır. Gelecekte bu projeler planlanırken yerel kıyı ekolojisi göz önünde bulundurulmalı, gemicilik, balıkçılık gibi sektörlerin nasıl etkileneceği değerlendirilmelidir.