Enerji Kaynakları

Son günlere kadar alışılmış enerji kaynaklarına (Petrol, kömür, tabii gaz ve su gibi) Hiç bitmeyecek nazarı ile bakılıyordu. Bu yüzden istimallerinde bir iktisat yapma düşünülmemiştir. Ancak 1972 yılında Roma’da toplanan bir uzmanlar topluluğunda, dünyada bir enerji kıtlığının baş göstereceği rapor edilmiştir. Bu nazariyeye göre insanlar yeni enerji kaynakları temini ile enerjinin yeter’; hale getirilmesi için metotlar geliştirme ye başlamıştır.

Enerji sarfiyatının, hesaplamalara göre % 95-96’sı fosil yakıtlardan sağlanmaktadır. Fosil yakıtların da bir gün biteceği gerçeği, hatta fosil yakıtlardan büyük nispette istifade edilen petrolün bir gün biteceği insanlar için bir üzüntü kaynağı olmuştur. Bir yanda enerji üreten temel maddelerin bitmesi, öte yandan enerji ihtiyacının artması, insanları tam bir çıkmazla karşı karşıya getirmiştir.

Umumi kaide olarak bütün yakıtların bir sonu olacaktır. Bu petrol için düşünüldüğü gibi kömür için de, uranyum için de düşünülebilir. Bu itibarla sanayileşmiş bir dünyanın enerji ihtiyacı nereden sağlanacaktır? Acaba kömürden daha fazla enerji temin edilebilir mi? Kömürden yeterli miktarda petrol elde edilebilir mi? Rüzgâr enerjisinden, med-cezir enerjisinden, denizlerdeki sıcaklık farkından, fotosentez’den, yer ısısından, jeotermal enerjiden, güneş enerjisinden ve nükleer enerjiden yeteri kadar istifade edilerek enerji ihtiyacı karşılanabilir mi?

Enerji kaynağı, tükenmeyecek bir kaynak olursa bu ideal bir çözüm olacaktır. Mesela: Güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi veya kendi plütonyumunu kendisi üreten hızlı nükleer reaktörler gibi.

Bu hususlarda yapılan çalışmalara (tam istifade edilmese de) kullanılan metotlara ve hazırlanan projelere kısaca temas ederek insanların endişesine lüzum olmadığını ispatlamaya çalışacağız.

Denizlerdeki Sıcaklık Farkı

“En azından Avrupa, Amerika ve Asya’da dokuz araştırma firması denizdeki sıcaklık farkından elektrik üretiminde faydalanılacak bir teknik üzerinde çalışmaktadır.

OTEC (OCEAN THERMAL ENERGV CONVERSION) adındaki sistemler ileride deniz suyu arıtma tesislerinde doğrudan doğruya işletilecek lüzumlu elektriğin üretilmesinde, bilhassa tatlı suyu olmayan adaların önünde kullanılabilecektir.

Sistemin yapısı kapalı bir devr-i d£im esasına dayanmaktadır, bunun için de uygun bir sıvı (Amonyak, Propan ya da Klor Flor-Karbon bileşimleri) sıcak yüzey suyu tarafından buharlaştırılmakta ve bir türbini çalıştırmaktadır; bu derin deniz tabakalarından yukarıya pompalanan soğuk suyun yardımı ile soğutulmakta ve tekrar sıvı durumuna dönüşmektedir.”

Yer Isısından Faydalanma

Amerikan Atom Enerjisi Komisyonu 1970’den beri çok cazip bir plan incelemektedir. Bu fevkalade planın hazırlayıcısı, Kaliforniya Üniversitesi profesörlerinden Dr. George C. KENNEDY’dir. Bu plana göre: 2500–3600 metre derinlerdeki kuru yer “ısı bölgelerinde” atom bombası patlaması sayesinde boşluklar meydana getirilir. Bu boşluğa yüzeyden su pompalanır. Pompalanan suyu yer altı ısısı, buhar haline getirir ve bu buhar ikinci bir boru ile yer yüzüne çıkarılarak türbin çalıştırılabilir, dolayısıyla de elektrik enerjisi temin etme imkanı olur.”

Med-Cezir Enerjisi

Denizlerdeki, Med-Cezir olayından (Denizlerin yükselmesi ve düşmesi hadisesinden) enerji kaynağı olarak kullanma çok cazip ve eskiden beri özlenen bir hadisedir. İlk Med-Cezir enerjisi istasyonu Fransa’nın Manş kıyılarında St. Malo’da Rance ağzında yapılmıştır. Daha sonra Ruslar tarafından 1968 yılında yapılan Med-Cezir enerji santrali ile ilk defa elektrik enerjisi Kola enerji şebekesine verilmiştir. Bu sistemler daha istikrarlı hale getirilerek suyun hem yükselmesi ile hem de düşmesi ile çalışan turbogeneratörler yapılarak enerji istihsali arttırılabilir ve enerji üretimine destek olacak duruma getirilebilir.

RÜZGÂR ENERJİSİ

Rüzgâr enerjisinden eskiden beri istifade edilmektedir. Ancak bu istifadeler: Denizlerde yelkenleri yürütmek, yel değirmenleri ile buğday öğütmek ve sulama işlerini yapmak, hatta İran’da 2000 yıl önce rüzgârlarla işleyen basit iş tezgâhları çalıştırılmak şeklinde oluyordu. Elektrik üretimi için yel değirmeni 1890 yılında Danimarka’da yapılmıştır. Daha sonra Rusya’da ve Amerika’da enerji üretimi için rüzgâr türbinleri geliştirilmiştir. Hatta 1950–1960 yılları arasında İngiltere, Fransa, Danimarka ve Almanya’da güçlü rüzgâr türbinleri yapılmıştır.

Şimdiye kadar yapılan tecrübeler göstermiştir ki, rüzgârdan enerji dönüşümü sistemleri muvaffakiyet ile yapılabilmektedir. Ancak ekonomik oluşu hakkında kesin neticeye varılmamıştır. Maliyette yapılacak tasarruf, işletmenin gerektireceği bakım, onarım giderleri vs. daha tamimiyle incelenmiş değildir. Şayet uzun yıllar dayanabilecek, geniş çapta otomatik çalışan, bakım ve sermaye giderleri asgariye düşürülebilirse gelecekte enerji ihtiyacının büyük bir kısmını rüzgâr enerjisinden karşılamak mümkün olacaktır.

Atom (Nükleer Reaktör) Fisson ve Fusion

Atom enerjisinin, ısı enerjisine dönüştürüldüğü düzene atom veya nükleer reaktör denir. Atom çekirdeğini meydana getiren (proton ve nötron) elemanter zerreciklere nükleyon denir. Nükleyonlar arasında çekirdeğin parçalanmasını önleyen çok büyük çekme kuvvetleri vardır. Çok protonlu çekirdekler labil (dengesiz) oldukları için denge durumu kolay bozulur. Mesela: Uranyum 235 çekirdeğini serbest nötronlarla bombardıman edilmekle dengesini bozmak mümkündür. Serbest bir nötron, Uranyum 235 çekirdeğine çarparak onu titreşime (resonance) getirmektedir. Bu titreşim sonunda Uranyum 235 çekirdeği meydana gelir. Bu şekilde meydana gelen daha hafif elementlere fission (FiSSlON) ürünü denir. Büyük bir hızla reaktör içerisinde rasgele harekette bulunan fission ürünleri yine reaktör içinde bulunan maddeye çarpmak suretiyle kinetik enerjilerini ısı enerjisine dönüştürürler. Fission olayı sırasında serbest kalan nötronlar yine birer Uranyum 235 çekirdeğine çarpmak suretiyle aynı reaksiyonu sürdürürler. (Zincirleme reaksiyon). Temin edilen ısı enerjisi basınçlı su reaktörleri ile elektrik üretimi sağlanır.

Bu nükleer fission (atom parçalanması) enerjisine istikbalde en büyük enerji kaynağı olarak bakılmakta ise de bunun doğuracağı sakınca ve tehlikeler oldukça büyük olacaktır. En güvenilir bir enerji kaynağı olmakla beraber en çok korkulan da budur. Yan tesirleri kontrol edilmezse felaketi de beraberinde getirebilir. Bir tarafta gelecek için düşünülen sonsuz bir enerji kaynağı, öte yandan ise çevreyi radyoaktivite canavarı ile karşı karşıya bırakma durumu...

Bunun üzerine daha az tehlikeli olan ‘NÜKLEER FUSİON” (Çekirdek erimesi) enerjisi için çalışılmaya başlanmıştır. İnsanlığa güvenilebilir ve üzüntüsüz bir gelecek vaat eden enerji kaynağı Fusion’dur. Bu “NÜKLEER FUSİON” (çekirdek erimesi) e kadar enerji üretir ki nazari olarak 5 milyar yıldan beri parlayan güneş daha milyarlarca yıl parlamaya devam edecektir. Yayılan enerjinin çok küçük bir parçası (2,2 milyonda biri) dünyamızı ısıtır ve aydınlatır.

İstikbalde nükleer fusion’dan enerji üretecek kuvvet santralleri da bu günkü nükleer enerji santralleri gibi nükleer enerjiden faydalanacaklardır. Fakat fusion kuvvet santrallerinin bu gün çok sözü edilen uranyum ağır maddenin çekirdeklerinin parçalandığı nükleer santralleri ile arasında hiç bir alakası yoktur. Fusion; şu mühim faydaları sağlar: a) Hidrojen eritilmesinde bir sürü radyoaktif madde meydana gelmez, yalnız helyum gazı meydana gelir ki, bu da radyoaktif değildir. (Buna rağmen nükleer fission-atom parçalanmasında birçok tehlike arz eden radyoaktif maddeler meydana gelir.) b) Fusion enerji santrallerinde kontrol edilmeyen bir patlama söz konusu değildir. Bu muamele sırasında herhangi bir arıza meydana gelir de çekirdek erimesi birdenbire durursa “güneş ateşi” söner, reaktör durur.

Atom araştırmacılarına göre her gram hidrojen 150 milyon kilo kalorilik (KCAL) bir ısı vererek erir ve helyum’a dönüşür. Suyu meydana getiren maddelerden biri olan Hidrojen, aynı zamanda dünyada en çok bulunan kimyevi elementlerden biridir. Gerçi nükleer fusion için her seferinde 7000 hidrojen atomundan yalnız biri uygun gelir, bu ötekilere nispetle iki kat ağırdır. Ağır hidrojenin (DEUTERİUM), bu gün insanlar kullandığı enerjiyi iki misline çıkarsa da okyanuslarda uzun yıllar yetecek kadar stoku vardır. Kolayca izole edilen bu Deuterium’un 1 tonunun vereceği enerji, 3 milyon ton kömürün vereceği enerjiye eşit olacaktır. İlim adamları bu projelerin tatbik sahasında başarı elde ederlerse insanlığın enerji ihtiyacı ilelebet temin edilmiş olacaktır.

Güneş Enerjisi

İnsanoğlunun en büyük emellerinden biri de Güneşin bu tükenmez enerjisinden istifade etmektir. Bu tükenmez gücün bir mekanik alet imkânları arasında taklit etme emeli, korkunç bir şekilde hidrojen bombalarının patlamasıyla gerçekleşmiştir.

Güneş enerjisinden doğrudan doğruya (direkt) istifade edilebildiği gibi dolaylı yoldan da (endirekt) istifade etmek mümkündür. Doğrudan doğruya güneş enerjisinden su ısıtmak, buhar temin etmek ve bu buharla türbo jeneratör çalıştırarak elektrik elde etme imkânları bulunduğu gibi, dolaylı yoldan; bitkilerde selüloz şeklinde biriken güneş enerjisinin sıvı veya gaz yakıtlar üretmek suretiyle gelecekte kullanılması da mümkündür.

Güneşin iç tabakalarında 12 milyon derece civarında sıcaklığın mevcut olduğu hesaplanmıştır. Bu yüksek sıcaklık hidrojen çekirdeğinin eriyip helyum’a dönüşmesine ve bu suretle büyük miktarda enerjinin açığa çıkmasına sebep olmaktadır.

“Bazı hesaplamalara göre güneşte yaklaşık 657 milyon hidrojen bir saniyede 653 ton helyum’a dönüşmektedir. Yaklaşık yüzeyde 5530 derece sıcaklık hüküm sürdüğü halde korona bir kaç milyon derece kadar ısınır. Bir sene için hesap edilirse güneş 10^18 (1 rakamından sonra 18 adet sıfır olan bir rakam) Kilovat saat enerji yapar.”

Güneşlerin bir hidrojen Plazmasından meydana geldiğini fizikçiler ifade etmektedirler. PLAZMA: Cisimlerin dördüncü haline (katı, sıvı ve gaz halinden başka) Yunancada “Kalıplanmış, şekillenme’ manasına gelen PLAZMA denir. PLAZMA fizikçilere göre 5000 derece veya daha fazla sıcaklıkta ısıtılmış bir gaz olduğu kanaatidir. İşte Plazma’nın muhafazası gerçekleşirse (100 milyon derece bir saniye veya daha az bir zaman sabit tutulabilirse) nükleer zincirleme reaksiyon devam ederek enerji üretir. Böylece insanoğlunun ihtiyacı olan enerji temin edilmiş olacaktır.

Enerji, şüphesiz insanlık tarihinde bu gün olduğu kadar önem arz etmemiştir. Ancak bu gün enerji kaynaklarının azalmaya başlaması ve ihtiyacın hızla artması enerjinin önemini arttırdığı gibi insanlığa da bir üzüntü kaynağı olmaya başlamıştır.

Teknik seviyenin değişmeyeceği kabul edilirse petrol 1990 yılında sona erecektir. 1973 yılındaki hesaplamalara göre petrol rezervleri 90 milyar ton olarak tespit edildi. Geçmişte tüketilen enerji ve gittikçe ihtiyaçtaki artış oranları nazara alınırsa petrolün 1992 yılında bitmiş olması gerekir Bu şekilde yapılan hesaplar petrol çağının sonunu hesaplamakta kesin netice vermeyeceği kanaatindeyiz. Çünkü biliyoruz ki, durmadan yeni kuyular bulunmaktadır. 1973 yılında hesaplanan 90 milyar tondan

1960 yılında daha yarısı bile bilinmiyordu. Öyleyse petrol ve diğer enerji kaynakları gelecek için bir üzüntü kaynağı olmasına lüzum yoktur. Daha fazla petrol kaynaklarının bulunacağı hiçbir şekilde ütopik sayılmayacağı gibi, yeni keşfedilen (ve edilecek olan) ve tükenmeyen enerji kaynakları insanlığın endişesine su serpecek mahiyettedir.

İnsanoğlu tarih boyunca devrinin teknik ve teknoloji imkânlarını kullanarak yeryüzünde, keşfedilen kaynaklardan istifade etmesini bilmiştir. Nasıl anne rahminde basit ve kolayca beslenen bir cenin, dünyaya geldiği zaman anne memesini emme gibi bir zahmet ile beslenmesini temin eder, daha sonra büyüdükçe hem ihtiyaçları artarak ve hem de temininde daha fazla güçlüklerle karşılaşır. Ama iktidarı nispetinde ihtiyaçlarını temin eder. Yirminci yüzyılda teknik ve teknolojinin doruk seviyeye ulaştığı bir devirde herhalde insanlar, en büyük ihtiyaçları olan enerji teminini ilk insanların elde eniği gibi elde etmek yoluna gitmeyeceklerdir. Yeni metot ve imkânları değerlendirerek kâinatta yaratılan enerji kaynaklarından istifade edeceklerdir. Onun için insanların karamsar olup endişeye düşmelerine lüzum yoktur. Diğer taraftan insanları endişeye sevk ederek düşündüren; sanayileşmenin getirdiği çevre kirlenmesi, hızlı nüfus artışıyla beslenme eksikliği ve tabii kaynakların tükenmekte oluşu hususları ilerideki sayılarımızda ele alınacaktır.