Yenilenebilir Enerji Kaynakları

Yenilenebilir enerji güneş ışığı, rüzgar, yağmur, gel-git ve jeotermal ısı gibi yenilenebilir ve sürdürülebilir doğal kaynakları faydalanarak ele geçirilen enerjidir. Temel yenilenebilir enerji kaynakları rüzgar, güneş, jeotermal, hidrolik ve biyokütledir. Bu kaynakların ayrıntılı izahlarını aşağıda inceleyebilirsiniz .

Rüzgar Enerjisi: Rüzgar enerjisi; doğal , yenilenebilir, temiz ve sonsuz bir güç olup kaynağı güneştir. Güneşin dünyaya gönderdiği enerjinin %1-2 gibi küçük bir miktarı rüzgar enerjisine dönüşmektedir Güneşin, yer yüzeyini ve atmosferi homojen ısıtmamasının bir sonucunda ortaya çıkan sıcaklık ve basınç farkından dolayı hava akımı oluşur.

Bir hava kütlesi mevcut bakımından daha çok ısınırsa atmosferin yukarısına doğru yükselir ve bu hava kütlesinin yükselmesiyle boşalan yere, benzer hacimdeki soğuk hava kütlesi yerleşir. Bu hava kütlelerinin yer değiştirmelerine rüzgar ismi verilmektedir.

Diğer bir ifadeyle rüzgar; birbirine komşu bulunan iki basınç bölgesi arasındaki basınç farklarından dolayı meydana gelen ve fazla yüksek basınç merkezinden alçak basınç merkezine doğru hareket eden hava akımıdır. Rüzgarlar fazla yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına akarken; dünyanın kendi ekseni çevresinde dönmesi, yüzey sürtünmeleri, yerel ısı yayılımı, rüzgar önündeki çeşitli atmosferik olaylar ve arazinin topografik yapısı gibi nedenlerden dolayı şekillenir.

Rüzgarın nitelikleri , yerel coğrafi değişiklikler ve yeryüzünün homojen olmayan ısınmasına bağlı olarak, zamansal ve yöresel değişiklik gösterir. Rüzgar hız ve yön olmak üzere iki parametreyle ifade edilir. Rüzgar hızı yükseklikle artar ve teorik gücü de hızının küpüyle orantılı olarak değişir.

Rüzgar enerjisi uygulamalarının ilk yatırım maliyetinin fazla yüksek , kapasite faktörlerinin düşük oluşu ve değişken enerji yapımı gibi dezavantajları yakınında üstünlükleri genellikle şu şekilde sıralanabilir;

1. Atmosferde bol ve serbest olarak bulunur .
2. Yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır, çevre dostudur.
3. Kaynağı güvenilirdir, tükenme ve her geçen gün ücretinin artma riski yoktur.
4. Maliyeti günümüz güç santralarıyla rekabet edebilecek düzeye gelmiştir.
5. Bakım ve işletme fiyatları düşüktür.
6. İstihdam yaratır.
7. Hammaddesi tamamen yerlidir, dışa bağımlılık yaratmaz.
8. Teknolojisinin tesisi ve işletilmesi göreceli olarak basittir.
9. İşletmeye alınması kısa bir zamanda gerçekleşebilir.

Güneş Enerjisi: Güneş enerjisi, güneşin çekirdeğinde bulunan füzyon süreci ile (hidrojen gazının helyuma dönüşmesi) açığa çıkan ışıma enerjisidir. Dünya atmosferinin dışarısında güneş enerjisinin şiddeti, hemen hemen 1370 W/m² değerindedir, fakat yeryüzüne ulaşan miktarı atmosferden dolayı 0-1100 W/m2 değerleri aralarında değişim gösterir.

Bu enerjinin dünyaya gelen küçük bir kısmı dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden faydalanma konusundaki çalışmalar bilhassa 1970’lerden ardından hız kazanmış, güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet durumundan düşme göstermiş, çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

Güneş enerjisi teknolojileri metot , malzeme ve teknolojik düzey bakımından çok farklılık göstermekle birlikte iki ana gruba ayrılabilir:

• Fotovoltaik Güneş Teknolojisi: Fotovoltaik hücreler denen yarı-iletken malzemeler güneş ışığını doğrudan elektriğe çevirirler.
• Isıl Güneş Teknolojileri: Bu sistemlerde öncelikle güneş enerjisinden ısı elde edilir. Bu ısı doğrudan kullanılabileceği gibi elektrik imalatında de kullanılabilir.

Jeotermal Enerji: Jeotermal enerji yerkürenin iç ısısıdır. Bu ısı merkezdeki sıcak bölgeden yeryüzüne doğru yayılır . Jeotermal kaynakların üç mühim bileşeni vardır:

• Isı kaynağı,
• Isıyı yeraltından yüzeye taşıyan akışkan,
• Suyun dolaşımını sağlamaya yeteri kadar kayaç geçirgenliği.

Jeotermal alanlarda sıcak kayaç ve yüksek yeraltı suyu sıcaklığı normal meydanlara göre daha sığ yerlerde bulunur . Bunun başlıca sebepleri arasında:

• Magmanın kabuğa doğru yükselmesi ve buna bağlı olarak ısıyı taşıması,
• Kabuğun inceldiği yerlerde yüksek sıcaklık farkı sonucu olarak oluşan ısı akışı,
• Yeraltı suyunun birkaç kilometre derine inip ısındıktan ardından yüzeye doğru yükselmesi.

Hidroelektrik Enerjisi: Hidroelektrik santraller (HES) akan suyun gücünü elektriğe dönüştürürler. Akan su içerisinde bulunan enerji miktarını suyun akış ya da düşüş hızı tayin eder. Büyük bir nehirde akan su büyük miktarda enerji taşımaktadır. Ya da su çok yüksek bir noktadan düşürüldüğünde de yine yüksek miktarda enerji elde edilir. Her iki yöntemle de kanal veya borular içerisine edinilen su, türbinlere doğru akar, elektrik imalatı için pervane gibi kolları olan türbinlerin dönmesini sağlar . Türbinler jeneratörlere bağlıdır ve mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürürler. Hidroelektrik santrallar;

• Yenilenebilir kaynak olan sudan enerji elde etmeleri,
• Sera gazı emisyonu yaratmamaları,
• İnşaatın Türk malı  ve yerli imkanlarla yapılabilmesi,
• Teknik ömrünün uzun olması ve yakıt giderlerinin olmaması,
• İşletme bakım giderlerinin düşük olması,
• İstihdam fırsatı yaratmaları,
• Kırsal kesimlerde uygun fiyat ve sosyal yapıyı canlandırmaları yönünden en mühim yenilenebilir enerji kaynağıdır.

Biyokütle Enerjisi: Hızlı bir artış gösteren nüfus ve sanayileşme enerji ihtiyacını da beraberinde getirmiştir. Enerjinin çevresel kirliliğe yol açmadan sürdürülebilir olarak sağlanabilmesi için kullanılacak kaynakların en başında ise biyokütle enerjisi gelmektedir.Biyokütle enerjisi tükenmez bir kaynak olması, her yerde elde edilebilmesi, bilhassa kırsal alanlar için sosyo-ekonomik gelişmelere yardımcı olması sebebiyle uygun ve mühim bir enerji kaynağı olarak görülmektedir.

Biyokütle için mısır, buğday gibi özel olarak yetiştirilen bitkiler, otlar , yosunlar, denizdeki algler, hayvan dışkıları, gübre ve sanayi atıkları, evlerden atılan tüm organik çöpler (meyve ve sebze artıkları) kaynak oluşturmaktadır. Petrol , kömür, doğal gaz gibi tükenmekte olan enerji kaynaklarının kısıtlı olması, bununla birlikte bunların çevre kirliliği oluşturması sebebi ile , biyokütle tüketimi enerji sorununu çözmek için gittikçe önem kazanmaktadır.

Bitkilerin ve canlı organizmaların kökeni olarak ortaya çıkan biyokütle, çoğunlukla güneş enerjisinin fotosentez sayesinde depolayan bitkisel organizmalar olarak adlandırılır. Biyokütle, bir türe ya da çeşitli türlerden meydana gelen bir topluma ait hayatını sürdüren organizmaların belirli bir sürede sahip olduğu toplamında kütle olarak da tanımlanabilir.