DAŞTAN

Bir süredir enerji açığı konusunda bazı araştırmalar yapıyorum. Alternatif enerji kaynakları nelerdir diye araştırdım. Bunlardan bir tanesi de güneş enerjisi. Doğal bir kaynak ve kullanımında herhangi bir zararlı yanı yok. Ayrıca atık ya da etkileri gibi birşey de söz konusu değil. Öncelikli olarak bu güneş enerjisi nedir ona bakalım.

Güneş enerjisi, bir füzyon süreciyle açığa çıkan ışıma enerjisidir ve güneşin çekirdeğinde yer alır. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi ile oluşur. Bu öyle bir enerjidir ki dünyaya gelen küçücük bir bölümü bile tüm dünyanın enerji tüketiminden kat kat fazladır. Lakin bu enerjinin hepsini birden kullanmayı düşünemeyiz çünkü imkansız. 1970\’lerden itibaren güneş enerjisinden faydalanma üzerine çalışmalar başlamış ve başarılı sonuçlar alınmıştır. Zaman ilerledikçe maliyetleri de düşmeye başlamış artık bir çok yerde kullanıldığını en kolay örneği her yazlıkta görebileceğiniz güneş kollektörlü su ısıtma sistemleridir.Güneş nasıl birşeydir? Öncelikle bir yıldızdır. Dünya’ya olan uzaklığı 150 milyon km’dir ve Dünya’ya gelen güneş enerjisi Dünya’da tüketilen enerjinin 20 bin katıdır. Peki bir ateş yanmaya başladığında ne zaman söner? Yanan maddenin bitmesine kadar. Peki Güneş ne zaman bitecek derseniz rahat olun daha 5 milyar yıl var. Küresel Isınma yazımda bahsettiğim gibi Dünya’ya ulaşan güneş ışınlarının %30′u atmosferden geri yansıyor geri kalanın %50’si yer yüzüne ulaşıyor. Bu şekilde de Dünya’nın sıcaklığı artıp yaşanabilir bir seviyeye geliyor. Bu ısınma sırasında rüzgarlar ve okyanus akıntıları oluşuyor. Biliyorsunuz ki ısınan hava yer değiştirir, su içinde aynı şey geçerli. Geri kalan %20′lik kısım da atmosferde ve bulutlarda tutulur. Yer yüzüne ulaşan güneş ışınlarının %1′i ile bitkiler fotosentez yaparak oksijen oluştururlar. Geri kalan tüm enerji ısı enerjisine dönüşür ve sonrasında uzaya geri iletilir. Lakin geri iletim sırasında küresel ısınma konusunda geçtiği gibi bazı durumlarda iletilemediği için bu sıcaklık artışları oluyor.

Güneşi biraz tanıdık ve Dünya’ya nasıl bir fayda sağladığını azda olsa belirttik. Peki bu enerjiyi nasıl kullanabiliriz? Güneş Kollektörleri adı verilen güneş enerjisini toplayıp bir akışkana sıcaklık olarak ileten sistemler kullanılmaktadır. En çok yazlık örneğinde olduğu gibi evlerde sıcak su yapımında kullanılır. 70C’ye kadar suyu ısıtabilir. Bu sıcaklık düzlemsel olarak tanımlanan güneş kollektörleri ile ulaşılabilen bir değerdir. Farklı çeşitlerdeki kollektörler 100-120C dereceye kadar da çıkılabilir.

Örneğin Güneş Havuzları diye adlandırılan sistemler ise 5 metre derinlikteki dibi siyah renkli olan bir havuz ile güneş ışınları kullanılır. Isınan su yine sıcak su üretimi için bir eşanjör yardımıyla dağıtılabilir ya da Rankin Çevrimi ile elektrik enerjisine çevrilebilir. Bu sayede 150kW ile 400MW arasında elektrik enerjisi elde edebilen güneş havuzları bulunmaktadır.

Düzlemsel güneş kollektörlerinin yapısı camdan yapılan üst kısım, cam ile güneş ışınını soğuran tabaka arasında bir miktar boşluk, kollektörün en önemli parçası soğurucu tabaka ve etrafındaki yalıtım tabakasıdır. Üst cam, güneş ışınlarını yansıtmayıp soğurmadan hepsinin geçişine izin veren bir yapıda olmalıdır. Ayrıca soğurucu yüzeye düşen ışınlardan geri yansıyanların da geçişine izin vermemeli ki soğurucu yüzeye geri gönderip maksimum kullanım sağlasın. Soğurucu tabaka en önemli parçadır ve tüm güneş ışınlarını soğuruğ ısıya dönüştürerek sistemdeki sıvıya iletir. Isı yalıtımı da üst düzeyde olmalı ki soğurucu tabakadan dış yüzeye ısı aktarımı olmasın sadece sistemdeki sıvıya olsun diye.

Güneş kollektörleri haricinde bir de güneş pilleri vardır. Bunların görmüş olduğunuz en basit örneği hesap makineleridir. Güneş pilleri, yüzeyine düşen güneş ışınlarını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken maddelerden yapılmışlardır. Tabi kullanım alanları sadece hesap makineleri veya kol saatleri değildir. Sokak aydınlatmalarından tutun çatısı güneş pili ile kaplı mekanlardaki elektrik ihtiyacına kadar aklınıza gelebilecek bir çok yer vardır. Yapısı ve çalışması oldukça teknik olduğu için tam olarak değinmiyorum ama internette güneş pilleri diye arama yaparsanız bir çok sonuca ulaşırsınız.

Alternatif enerji üretimlerinden bir tanesi bu ve en temizi sanırım. Lakin neden çok kullanılmadığına gelirsek maliyetlerinin yüksek olması. Bir solar enerji fabrikasının MW başına üretimi yaklaşık 7,000-USD. Hidroelektrik santrallerde ise bu 1,000-USD civarında. Daha sonra bahsetmeyi düşündüğüm rüzgar santrallerinde ise 1,500-USD. Ayrıca kapladığı alanlar da oldukça büyük olacaktır.

Sonuç olarak temiz bir enerji kazanımı var. Teknoloji ilerliyor ve ilerlemeye de devam edecek. Güneş enerjisi ile çalışan arabalar için bilimsel yarışmalar yerine artık seri üretimler başlayacak. Ama 5 milyar yıl sonra o arabalarda kullanılamayacak. Çünkü dediğimiz gibi güneş olmayacak