Yer Altından Gelen Enerji:
Jeotermal

Jeotermal elektrik üretiminde, jeotermal enerji aracılığı ile elektrik üretilir. Kullanımda olan teknolojiler; kuru buhar santralleri, çürük buhar santralleri ve iki elemanlı çevrim santralleridir. Jeotermal elektrik üretimi şu anda 24 ülkede ve jeotermal ısıtma 70 ülkede kullanılmaktadır. Jeotermal enerji dünyanın ısı kaynakları ile karşılaştırıldığında, ısı salımı düşük seviyede olduğu için sürdürülebilir enerji çeşidi olarak kabul edilmektedir. Jeotermal santraller, ortalama 1 mega watt saat'e 122 kg karbondioksit salınımı ile geleneksel kömür santralleri ile karşılaştırıldığında 8'de 1 oranında salınıma sebep olmaktadır.

Jeotermal enerjinin tarihçesine bakmak gerekirse, 20. yüzyılda artan enerji ihtiyacından dolayı İtalya'da Larderello bölgesinde, Prens Ginori Conti 4 Temmuz 1904 yılında ilk jeotermal elektrik üretecini denemiştir ve 4 lamba yakmayı başarmıştır. Daha sonraları 1911 yılında dünyanın ilk ticari elektrik üretim santrali yine aynı bölgeye Larderello İtalya'ya kurulmuştur. Japonya'da Beppu bölgesine ve Amerika'da Geyser'lerde deneysel üreteçler yerleştirilmiştir. Yalnız 1958 yılına kadar İtalya'daki jeotermal elektrik santrali dünyanın tek endüstriyel üreticisi olarak kalmıştır. 1958 yılında Yeni Zelanda'da Wairakei İstasyonu en büyük ikinci endüstriyel üretici haline gelmiştir. Wairakei santralinde ilk çürük buhar teknolojisi kullanılmıştır.

1960'lı yıllarda ilk başarılı jeotermal elektrik santrali Kaliforniya'da Gayzer'lerde kurulmuştur. 1967 yılında ilk iki elemanlı çevrim santrali Rusya'da sergilenmiştir ve 1981 yılında Amerika'ya bu teknoloji gelmiştir. Bu teknoloji ile daha hızlı toparlanabilen, daha düşük sıcaklıklı kaynakların kullanımını sağlamıştır. 2006 yılında Alaska Chena Hot Springs bölgesinde düşük sıcaklıklı 570C'de elektrik üretimi başlamıştır. Jeotermal enerji santralleri, termal santrallerdeki buhar türbinlerinden farklı değildir. Her ikisi de akışkan çevrime girmektedir; yalnız birinde dünya çekirdeğinin ısısı kullanılır; diğerinde ise yakıt kullanılmaktadır.

Jeotermal elektrik santralleri kuru buhar santralleri, çürük buhar santralleri, ve iki elemanlı santraller olarak üç temel teknoloji olarak sınıflandırılmaktadır.

Kuru buhar santralleri; jeotermal elektrik santrallerinin en basit ve en eski tasarımıdır. Bu santrallerde 1500C deki jeotermal buhar, doğrudan türbinleri çevirmek için kullanılmaktadır.

Çürük buhar santralleri; bu santrallerde derinden, yüksek basınçlı sıcak su düşük basınçlı tanklara çekilmektedir ve aradaki enerji türbinleri çevirmek için kullanılmaktadır. Bu santraller için en az 1800C veya daha yüksek miktarda sıcaklık gerekmektedir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan bir santral çeşididir.

İki elemanlı çevrim santralleri; bu santral çeşidi yakın zamanda geliştirilmiş bir santral çeşididir ve 570C'ye kadar düşük sıcaklıklarda çalışabilmektedir. Yumuşak sıcak jeotermal su, kaynama sıcaklığı daha düşük bir akışkanın yanından geçirilmektedir. Bu durum türbinleri döndüren ikinci akışkanın buharlaşmasını sağlamaktadır. Günümüzde inşa edilen jeotermal elektrik santrallerinin büyük çoğunluğunda kullanılan teknolojidir. Termal verimliliği yüzde 10 civarındadır.

Jeotermal santrallerin çevresel etkilerine gelindiğinde, derinden çekilen akışkanlar gaz karışımları içermektedir. Karbondioksit, hidrojen sülfat, metan ve amonyak. Bu kirletici maddeler eğer salımlanırsa küresel ısınma ve asit yağmurları gibi sonuçlar doğurabilir. Şu anda kullanımda olan jeotermal elektrik santralleri megawatt saat başına 122 kg karbondioksit salınımı ile sonuçlanmaktadır. Bu miktar geleneksel fosil yakıt santralleri ile karşılaştırıldığında çok düşük oranda emisyona sebep olmaktadır. Uçucu kimyasallar ve yüksek asit seviyeleri emisyon kontrol sistemleri aracılığı ile bacada filtre edilmektedir. Jeotermal santraller teorik olarak bu gazları tekrar karbon yakalama ve depolama şeklinde yeraltına gönderebilir.

Jeotermal enerji çok küçük alana ve çok az temiz su kaynağına ihtiyaç duymaktadır. Gigawatt başına 3.5 km2 alana kurulmuş bir jeotermal santral, 32 km ve 12 km2 kurulmuş kömür santrallerine ve rüzgar santrallerine eş değerdir. Temiz su kaynağına bakıldığında ise mega watt saat başına 20 litre temiz suya ihtiyaç duyar. Bu durum mega watt saat başına 1000 litre temiz suya ihtiyaç duyan nükleer, kömür veya petrol santralleri ile karşılaştırıldığında çok düşüktür.

Dünyada jeotermal santrallerin en yoğunlukta bulunduğu yer Kaliforniya'da bulunan Geyser bölgesidir. 2004 yılında beş ülke (El Salvador, Filipinler, İzlanda, Kenya ve Kosta Rika) elektrik ihtiyaçlarının %15'inden fazlasını jeotermal kaynaklardan sağlamaktadır. Türkiye'ye bakıldığında 2010 yılı itibari ile jeotermal enerji üretimi 94 MW'lık kapasite ile dünyada 12inci sırada yer almaktadır. Jeotermal kaynaklarımız göz önüne alındığında bu üretim miktarı henüz yeteri kapasitede kullanılmadığı görülmektedir.

Mümin ÇENTEZ