Jeotermal Enerji

Jeotermal Enerji Nedir? Yerkürenin iç tabakalarında ısı olarak depolanmış enerjiye “Jeotermal Enerji” denir. Bu ısının oluşumu, yerkürenin iç yapısı ve burada gerçekleşen fiziksel işlemlerle ilişkilidir. Jeotermal enerjinin oluşumu için bu ısıyı yeraltından yüzeye taşıyacak akışkana ve bu akışkanın dolaşımını sağlamaya yeterli kayaç geçirgenliğine sahip bir rezervuara ihtiyaç vardır. Yağmur sularının toprağa sızması ile başlayan besleme süreci ile rezervuara giren akışkan, sıcak kayalarla temas ederek ısınır, yüksek basınç ve sıcaklık altında rezervuarda depolanır. Isınan ve yoğunluğu azalan jeotermal akışkan, kimi zaman kayalarda mevcut kırık ve çatlaklar boyunca ilerleyerek yeryüzüne ulaşır ve doğal çıkışlar olarak adlandırılan oluşumlar (buhar çıkışları, çamur havuzları, sıcak su kaynağı vb.) ile bir jeotermal rezervuarın varlığını haber verir. Bu yüzey oluşumlarından yola çıkılarak yapılan yer bilimi (jeolojik, jeokimyasal ve jeofizik) çalışmaları sonucu kuyular açılarak jeotermal akışkan kullanılmak üzere yüzeye ulaştırılır.

 

Jeotermal Enerjinin Kullanım Alanları

Genel olarak yüksek sıcaklıklı kaynaklar (>150°C) elektrik üretiminde, orta ve düşük sıcaklıklı kaynaklarsa (<150°C) jeotermal akışkanın ısı içeriğinden yararlanılan ve doğrudan kullanım olarak adlandırılan hacim, bölgesel, sera ısıtma, ısı pompası, su ürünleri yetiştiriciliği, endüstriyel kullanımlar, kurutma, kaplıca vb. uygulamalarda kullanılır.

 

Jeotermal Santrallerde Elektrik Üretimi

Elektrik santrallerinde türbinde enerji üreten akışkan buhar ya da gazdır. Termik santrallerde buhar üretebilmek için kazanlarda fosil yakıt tüketilirken jeotermal santrallerin kazanı yeraltındaki rezervuardır. Yeryüzüne ulaşan jeotermal akışkan çoğunlukla su ve buhar karışımı şeklindedir. Bu karışım, kuyubaşında bulunan ayırıcılar (seperatörler) yardımı ile birbirinden ayrılır ve buhar, elektrik üretmek üzere türbine gönderilir. Türbinden çıkan buhar, soğutma kulesi yardımıyla suya dönüştürülerek ayırıcılardan gelen su ile birlikte yeraltına geri gönderilir. Jeotermal elektrik santrallerine örnek olarak Larderello (İtalya), Geysers (ABD), Wairakei (Yeni Zelanda), Germencik ve Kızıldere (Türkiye) verilebilir.

 

150°C’den düşük sıcaklıklardaki jeotermal enerjiden elektrik üretmek amacıyla ikili (binary) çevrim ve kalina çevrimi olarak adlandırılan teknolojiler kullanılmaktadır. Salavatlı ve Sarayköy (Türkiye), Otake (Japonya), Nevada (ABD), ikili çevrimi, Husavik (İzlanda) ise kalina çevrimini kullanan jeotermal santral örnekleridir.

 

Jeotermal Enerjinin Doğrudan Kullanımı

Jeotermal enerjinin doğrudan kullanımı tarih öncesi çağlara dayanır. Etrüskler, Romalılar, Yunanlılar, Amerikan Kızılderelileri, Yeni Zelanda yerlileri, Çinliler, Meksikalılar ve Japonlar tarih öncesi çağlarda sıcak suları genellikle sağlık amacıyla kullandıklarına dair kanıtlar bırakmışlardır.

 

Jeotermal enerjinin sıcaklığa bağlı olarak kullanım alanları aşağıdaki tabloda verilmiştir. Farklı sıcaklık ihtiyacı olan uygulamaların mümkünse bir araya getirilip jeotermal enerjinin kademeli olarak kullanılması, jeotermal enerjiden maksimum fayda sağlamak ve uygulamaların ekonomik uygunluklarını iyileştirmek açısından önemlidir.

Sıcaklık (°C) Kullanım Alanı
200 Kâğıt endüstrisi, organik kimyasallar
190 Suni ipek, kumaş, asetik asit tuzu, sentetik kauçuk
180 Yüksek konsantrasyon solüsyonunun buharlaşması, amonyak absorpsiyonu ile soğutma, kağıt endüstrisi
170 Ağır su eldesi
160 Kereste kurutulması, balık vb. kurutma
150 Konvansiyonel elektrik üretimi, alüminyum eldesi
140 Tarım ürünlerinin kurutulması, konservecilik
130 Şeker rafinasyonunda buharlaştırma, buharlaşma ve kristalizasyon ile tuz eldesi
120 Destilasyon ile temiz su eldesi, tuz eldesi, buharlaştırma
110 Çimento kurutma
100 Organik madde kurutma, (yosun, ot, et, sebze vb.) yün yıkama ve kurutma
90 İkili elektrik üretimi, balık kurutma, yoğun buz çözme işlemleri
80 Hacim ısıtma, sera ısıtma
70 Soğutma (alt sınır)
60 Kümes ve ahır ısıtma
50 Mantar yetiştirme, kaplıca
40 Toprak ısıtma
30 Yüzme havuzları, damıtma, sağlık tesisleri, buz çözme
20 Balık çiftlikleri

Ortaçağda, Araplar ve Türkler daha sonraları Türk hamamları olarak bilinen termal banyoların geleneksel kullanımına etki etmişler ve geliştirmişlerdir. Bu kullanım modern balneoloji (banyo ile tedavi) endüstrisine liderlik etmiştir ve jeotermal enerjinin en yaygın kullanım alanıdır.

 

Jeotermal enerji, bölgesel ısıtma sistemleri ile çok sayıda hacme ulaşıp, ekonomik bir kullanım sağlarlar. Bölgesel ısıtma sistemleri, jeotermal kuyulardan elde edilen sıcak akışkanı, bir ısı merkezinde ısı değiştirgecinden geçirerek enerjisini temiz akışkana aktarırlar. Bu ısınmış temiz akışkan şehir içinde dolaşan borular aracılığıyla binalara, işyerlerine ve evlere ulaştırılır.

 

Bir diğer hacim ısıtma sistemi ise aynı zamanda yaz aylarında soğutma olanağı da sağlayan toprak ve su kaynaklı ısı pompalarıdır. Toprak kaynaklı ısı pompaları, toprak sıcaklığının belli bir derinliğin altında yıl boyunca sabit kalması avantajını kullanır. Su kaynaklı ısı pompaları ise düşük kaynaklı jeotermal kuyu, yeraltı suyu ya da yüzey sularından yararlanarak bu kaynakların enerjisini kullanır.

 

Kaynaklar
– Lindal, B., 1973, “Industrial and Other Applications of Geothermal Energy”, Geothermal Energy, Armstead, H.C.H. (Ed.), UNESCO, Paris, 135-148
– Serpen, U., Aksoy, N., Öngür, T., Korkmaz, E.D., 2009, “Geothermal Energy in Turkey: 2008 Update”, Geothermics (Baskıda).

blank

Daha yeşil ve güzel bir Dünya için yola çıkan Yeşil Aşkı, herkesi Dünya’ya zarar vermeden, çevre dostu ve sürdürülebilir bir yaşama davet ediyor. Bütün gayemiz; temiz bir çevre, yaşanabilir bir dünya ve yeşil gören gözlerdir. Yeşil görmeyen gözler, Renk zevkinden mahrumdur.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir