HĠDROELEKTRĠK (SU) ENERJĠ

Transkript

1 HĠDROELEKTRĠK (SU) ENERJĠ Barajda biriken suyun yüksekten borular vasıtası ile düşerken sahip olduğu kinetik enerji; aşağıda bir su tribünü (pervanesi) çevirmesi ve onunda bir elektrik jeneratörünü çevirmesi ile elde edilen elektriğe "HĠDROLĠK" bu siteme de HES (Hidro Elektrik Santral) adı verilir. HES'ler kısaca su enerjisinin elektrik enerjisine dönüştüğü dev beton yapılardır. Doğal olarak baraj duvar yüksekliği ile gölde biriken su ve debisi barajın gücünü belirler. (oku: Su varlığına göre ülkeler aşağıdaki şekilde sınıflandırılmaktadır; Su fakiri: yılda kişi başına düşen kullanılabilir su miktarı m 3 'ten daha az Su azlığı: yılda kişi başına düşen kullanılabilir su miktarı m 3 'ten daha az Su zengini: yılda kişi başına düşen kullanılabilir su miktarı m 3 'ten daha fazla Türkiye, su zengini bir ülke asla değildir. KiĢi baģına düģen yıllık m 3 su miktarına göre ülkemiz "su azlığı" yaģayan bir ülke konumunda olduğu açıktır. Hattâ 2030 yılı için kiģi baģına düģen kullanılabilir su miktarının m 3 /yıl civarında olacağı için "su fakiri" bir ülke olarak söylenebilir. Türkiye'de ilk küçük hidroelektrik santral 1902 Tarsus'ta kurulmuştur. Ülkemizin ilk önemli baraj ise içme suyu ihtiyacı için 1936 yılında Ankara'da kurulan Çubuk-1 barajıdır. Seyhan barajı ise 1956'da kurulan ilk HES (Hidro Elektrik Santrali) olma özelliği taşımaktadır. 1972'de Gökçekaya, 1975'de Keban, 1981'de Hasan Uğurlu, 1984'de Oymapınar, 1987'de Karakaya, 1988'de Altınkaya, 1989'da Menzelef, 1992'de Atatürk barajı Türkiye'nin öne çıkan büyük barajlarıdır. Keban Barajı

2 a. HĠDROLĠK ENERJĠDE ÜLKEMĠZ BARAJ SAYILARI VE GÜÇLERĠ: MEVCUT DURUM 2007 Aralık PROJE SAYISI GÜÇ YÜZDESİ KURULU GÜÇ HİDRO ELEKTRİK Adet % MW MEVCUT DURUMU ĠġLETMEDE 136 % 35, ĠNġAA HALĠNDE - DSĠ 41 % 11, ĠNġÂ EDĠLECEKLER 589 %53, A. Projesi hazır 13 5, B. Planlaması hazır , C. Master planı hazır 99 14, D. Ġlk etüdü hazır , Toplam Potansiyel , Ref: EİE Bu tablodaki 136 baraj, cumhuriyet döneminde, büyüklerden başlayarak yapılıp devreye alınmıştır. Çalışan barajların güç yüzdesi %36 dır. İnşâ halindeki 41 barajın toplam gücü 4397 MW olup güç yüzdesi ise %11 dur. Toplamda %53 gibi atıl bir güç kapasitemiz mevcuttur. Geriye kalan inşa edilecekler safhasındaki 492 baraj da ise genelde 10MW altı yada az sayıda 50 MW altı barajlardır. 50 MW üzeri ise 97 projemiz kalmıştır. Kısaca hidrolik sermayemiz budur. DSİ yetkilileri su konusunda ülkemizi şöyle yorumluyor: Enerjide fakir, sulamada orta halliyiz. Bu tablo; gelecekte tüm elektriği hidrolik ile halledebileceğimizi iddia etmenin ne denli geçersiz olduğunu bilimsel olarak ortaya koymaktadır.

3 Hasan Uğurlu Barajı Bir de çevre meselesi var. Her baraj yapımında kilometrelerce kare alan sular altında kalmakta, ciddi bir göç sorunu da ortaya çıkmaktadır. İşte Birecik baraj inşaatında binlerce aile bahçelerini ve tarlalarını kaybetti. Birçok tarihi eser sular altında kaldı yılından itibaren yapılan kamulaştırma tutarı ise 400 milyon YTL yi aşmıştır. Ancak 2006 Eylül ayı itibari ile paralarını alamayan birçok mağdur vardır. Ilısu Barajı Baraj yapımının ne denli pahalı olduğunu düşünürken çevre sorununu unutmamalıyız. Yusufeli ni, Hasan keyfi hatırlayalım. Fırtına vadisi için ne diyelim? İçimiz burulsa da enerji uğruna sineye mi çekeceğiz, karar sizin!

4 Altınkaya Barajı Türbinleri Aslantaş Barajı

5 Berke Barajı-Osmaniye

6 KÖMÜR ENERJĠSĠ (Termik) Bir maddenin moleküllerinin başka bir madde molekülleri ile yaptığı reaksiyon sonucu ortaya çıkan ısı enerjisine denilir. Bir malzemenin yanması olarak bilinen bu olguyu kimyasal enerji olarak da tanımlayabiliriz. Bunun en temel örneği yanan odun, kömür, petrol gibi fosil yakıtlar, kağıt vb. gibi birçok malzemelerdeki molekül ile havadaki oksijen molekülünün birleşerek ortaya çıkardığı ısı enerjisidir. Uzmanlar bunu termik enerji ya da ısıl enerji olarak isimlendirmektedir. Bu yanma esnasında da malzemesine göre açığa; CO 2 (karbondioksit), SO 2 (kükürt dioksit), No x (Azot oksitler) gibi gazlar ile birlikte kül, karbon tanecikleri vb. materyaller ortaya çıkarak çevreye ciddi zararlar verirler. Gaz halindeki SO 2 yağmur bulutları ile birleşerek asit yağmurlarına neden olabilmektedir. Asıl sorun ise; ortaya çıkan CO 2 gazı neticesi "SERA ETKĠSĠ" olarak adlandırılan iklimsel sıcaklık artışlarına sebep olan olgudur. Kömür, petrol ya da doğal gazdan elektrik elde edilmesi metodu hep aynıdır. Bir kazanın içindeki su, bu yakıtların yakılması vasıtası ile ısıtılarak kaynatılır ve elde edilen buharda bir türbini çevirir. Bu türbine bağlı olan jeneratör vasıtası ile de elektrik elde edilir yılına kadar yapılan enerji kullanım oranları hesapları artık "SERA ETKĠSĠNE" endekslidir. Halen 23 Gton (milyar-ton) olan CO 2 salımı 2030 yıllarında 42 Gton olacak bu ise +6 o C küresel sıcaklık artışına karşı gelecektir. İşte ülkemizdeki son yayınlanan kitabın başlığı: "Aklını Kaçıran Dünya"dır. Prof.Dr. Cengiz Yalçın (TAEK eski başkanı). Kitabın konusu ise sadece "küresel ısınma"dır. Bu ısınmaya engel olabilmek için ise OECD ülkelerinin kömür yatırımlarının çoğunu kapatmaları gerekir ki, dünyamız nefes alabilsin. İşte uygulaması imkansız gibi gözüken bu ve bazı çözüm önerilerinin ise gerçekleşmesini nasıl ve kimler yapacak? Kim denetleyecek? Ya da hep beraber bir felakete mi gideceğiz!! Belki de bir yeni yakıt türü bulunup insanlık kurtulacak mı? Bunlar 2008 yılı itibari ile maalesef belirsizdir.

7 KÖMÜR REZERVĠ ve SAHALARIMIZ ile GÜÇ DURUMU: Ülkemizde kömürle çalışan Termik Santral listesi ile Santral kurulmaya aday diğer saha ve rezerv değerleri ile kalori durumları aşağıdaki tablolarda mevcuttur. Ülke sermayemiz bu kadardır. Türkiye Kömür İşletmesi (TKİ) yetkilileri, ülkemiz kömürlerinin genç olmasından dolayı kalorilerinin çok düşük olduğu ve bazı yerlerde ise yeraltı işletmeciliği yapılacağı için ekonomik olmaması nedeni ile özel sektöre, hatta yabancılara da cazip gelmediğini beyan etmekteler. Afşin-Elbistan sahası 7 adet termik santralı kaldırabilecek kapasitede olup 2 tanesi yapılmıştır. Üçüncüsü ise ihale aşamasındadır. 7 santral yapılması durumunda ise; 40 yıllık rezerve sahiptir. Çayırhan Termik Santrali

8 Aşağıdaki tabloda "E" kodu yerler elektrik üretimi yapan sahaları,"k" kodlu yerler de soba ve sanayi kömürü üretim alanlarını ifade etmektedir. "*" Kodlu Kömür üretim alanları da elektrik üretimi için uygun olan sahaları belirtmektedir. Rezerv bakımından kömür sahalarımızın az bir kısmı elektrik santralı yapımına uygun olduğu üzücü bir gerçektir. Tekirdağ Saray ilçesinde yapılacak santral ihalesinden önce yöre halkı, çevre kirliliği açısından yatırıma sıcak bakmamış ve karşıt eylemlere başlamışlardır. Gerçekten de Kömür santralleri hem küller ile hem baca gazları ile doğayı katletmeleri engellenememiştir. Yapılan tüm filitrasyon işlemleri de iyi netice vermemektedir. Bazı durumlarda filitrasyon maliyetleri ise santral yatırımının % 30'unu aşmaktadır. En büyük problem olan kalori düşüklüğü ise ANA sorundur. Kömürlerimizin %80'e yakını düşük kalori değerlidir. Kükürt ve kül oranları ise hayli yüksektir. Bu tip kömürler; yanma esnasında macunumsu bir hal almaları nedeni ile çevre kirliliğini önlemek için geliştirilen "AkıĢkan Yatak" teknolojisine uygun değildir. Afşin-Elbistan A İthal kömürde ise durum farklıdır. Kalorileri üzeri olan bu kömürlerde kül ve kükürt oranları hayli düşüktür. Akışkan yatak teknolojisine de uygundur. Kömürden elektrik üretimi için yatırım maliyetleri ise baraj ve nükleerden çok farklı değildir. Elektrik kilovat-saat maliyeti ise alt düzeylerde olup oldukça cazip bir yatırımdır. İthal kömüre dayalı kurulan İskenderun ve benzeri santraller ise yine dış kaynak açısından ülkemizi zorlayacağı da ayrı bir gerçektir. Bu durumu belgelemek için bir örnek; MW gücünde bir kömür santrali bir yılda 2.5 milyon ton kömür tüketerek doğaya: 1) CO 2 gazı m3! 2) SO 2 gazı m3! 3) NO x gazları m3! 4) Atık kül ton!

9 5) Radyasyon 200 milyon Becquerel 6) Civa, kadmiyum, kurşun antimuan gibi toksik ağır metalleri salmaktadır. Sonuçta ise maalesef "KÜRESEL ISINMA" kapıya dayanmıştır. Aslında "Aklını Kaçıran Dünya" için bu uyarı yeterli olacak mıdır bilemiyoruz. Kömürün elektrikteki kullanım oranlarına bakalım: Türkiye %26, ABD %51, Yunanistan %62. Ülkemizin kömür yataklarını iyi kullanamadığını kabullenmek durumundayız. Fakat Küresel ısınmaya bakınca ve Çin'in her HAFTA 2x500 MW gücünde KÖMÜR santralını devreye aldığı ve her yıl İngiltere'nin toplam gücü kadar kömür santrali yapma programını nasıl kabulleneceğiz. Kısaca 2007 yılında dünya CO2 üretimi 27 Gton boyutunda iken 2030'da 42 Gton olacaktır. (1 Gton=1 milyar ton) Bu ise +6 0 C sıcaklık artışına karşılık gelmektedir. Dünya tahıl üretimi ciddi azalmaya gireceği için bu seferde kıtlık-açlık doğacaktır. Bu sıcaklık artışını +3 0 C ile sınırlandırmak için OECD ülkelerinin 1 Trilyon Dolarlık kömür yatırımlarını kapatması gerekmektedir!! Dünya Enerji Ajansı'nın belirlediği ilk 3 acil öneri ise şunlardır; 1) Enerji verimliliğinin arttırılması, 2) Yenilenebilir kaynakların hızla değerlendirilmesi, 3) Nükleer santral yatırımlarının hızla arttırılması. Bize göre gerçekten içinden çıkılması zor bir durum ortada olup ortak akıl gereği ülkelerin anlaşması ve yeni KYOTO protokollerini imzalanması yerine, büyük devletlerin bu konuda hiçbir suçu olmayan gelişmekte olan ülkeleri bu faturaya "nasıl ortak ederiz" diye düşünmelerini kabullenmek mümkün değildir. Ülkemizin kömür-elektrik üretim ve rezerv gerçeği aşağıdadır. KÖMÜR ÜRETİM TOPLAM KÖMÜR ÜRETİMKömür TOPLAM SAHALARI Elektrik REZERV (Ton) SAHALARI REZERV (Ton) Afşin-Elbistan E Adana-Tufanbeyli K Manisa-Soma E Adıyaman-Gölbaşı K Ankara-Beypazarı E Bingöl-Karlıova K Muğla-Milas-Yatağan E Bolu-Mengen K Çanakkale-Çan E Çankırı-Orta K Kütahya-Tunçbilek E Kütahya-Gediz K Kütahya-Seyitömer E Tekirdağ-Saray * K Sivas-Kangal E Amasya-Yeniçeltek K Bursa-Orhaneli E Yozgat-Sorgun K Zonguldak-Çatalağzı E Filtre-TozKömür Bolu-Göynük K Çorum-Dodurga K Keles-Davutlar * K TOPLAM TOPLAM * Elektrik üretimi için satışta olan sahalar Ref: 15. Kömür Kongresi Bildirgesi-2006 MTA

10 TÜRKĠYE LĠNYĠT REZERVLERĠ ve KALORĠ DAĞILIMLARI LİNYİT KALORİSİ YÜZDESİ REZERV % % % TOPLAM % TAġKÖMÜRÜ REZERV ve KALORĠ DEĞERĠ Tamamı Ülkemizin toplam Kömür rezervi 8.2 milyar ton olup 3.5 milyar tonu AfĢin-Elbistan'dadır. Kalorisi ise civarıdır. Ancak açık işletme olması, ülkemiz için en büyük fırsattır ve bu fırsatı da devlet değerlendirmiştir. Afşin-B de hizmete girmiştir. Santral sayısı kömürün kullanım süresini belirlemektedir. Bu tablo da kömür konusunda da ülkemizin zengin olmadığını açıkça belgelemektedir. Ancak elbette hidrolikte, kömürde ULUSAL enerji kaynağı olup birinci önceliğimiz olmaya devam etmelidir. Afşin-Elbistan B

11 Çatal Ağzı Termik Santrali

12 DOĞAL GAZ ENERJĠSĠ (Termik) Fosil yakıtlar grubundan hidrokarbon esaslı doğal gaz, yer altında gözenekli kayaların boşluklarına sıkışmış olarak ya da petrol yataklarının üzerinde gaz halinde büyük hacimler şeklinde bulunur. Doğal gaz; %95 metan, az miktarda da etan, propan, bütan ve karbondioksitten oluşan renksiz, kokusuz ve havadan hafif bir gazdır. Doğal-gaz kokusuz olduğundan kaçakların fark edilebilmesi için özel olarak kokulandırılır. Bu amaçla THT (tetra hidro teofen) ve / veya TBM (tersiyer bütil merkaptan) kullanılır. Karışımın içinde %95 ya da daha yüksek bulunan metan gazının özelliği kimyasal yapısı en basit ve karbon içeriği en düşük olan hidrokarbon gazı olmasıdır. Metan molekülü 1 karbon 4 hidrojen atomundan oluşur. Kimyasal yapısının basit olması nedeniyle yanma işlemi kolaydır ve tam yanma gerçekleşir. Dolayısıyla; duman, is, kurum ve kül oluşturmaz. Yanması en kolay ayarlanabilen ve yanma verimliliği en yüksek olan yakıttır. Bu özelliği, kullanım kolaylığı ve ekonomisi sağlar. Karbon içeriğinin düşük olması nedeniyle atmosferde sera etkisi oluşturan ve insan sağlığı bakımından zehirleyici olan karbondioksit gazı emisyonu, katı yakıtlara göre 1/3, sıvı yakıtlara göre 1/2 oranında daha azdır. Dünyada Doğal Gaz Çeşitli kimyasal ürünlerin başlıca hammaddesi olan doğal-gaz dünya enerji tüketiminin önemli bölümünü karşılamaktadır. Doğal gazın geçmişi yüzlerce yıl öncesine dayanmaktadır. Tarihsel kaynaklar doğal gazın ilk kez M.Ö. 900 ler de Çin'de kullanıldığını göstermektedir. Taşınması, işlenmesi ve stoklan ması kolay olan doğal gazın yaygın kullanımı ise 1790'da İngiltere'de başladı. Boru hattı taşımacılığıyla birlikte 1920'lerde artan doğal gaz kullanımı 2. Dünya savaşından sonra daha da gelişti. Doğal gaz enerji üretim sektöründe ilk kez Amerika da kullanılmaya başladı. 1950'li yıllarda doğal gazın dünyada enerji tüketimindeki oranı %10'u geçmiyordu. Günümüzde ise enerji tüketiminin %24'ü doğal gazla karşılanmaktadır. Dünyada bilinen doğal-gaz rezervlerinin yaklaşık 70 yıllık ömrü olduğu tahmin edilmektedir. Bilinen doğal gaz rezervleri petrol rezervlerine eş değerdir.

13 Türkiye'de Doğal Gaz Türkiye de doğal gazın varlığı 1970 yılında Kırklareli Kurumlar bölgesinde tespit edilerek, 1976 yılında Pınar hisar Çimento Fabrikası nda kullanılmaya başlandı.1975 yılında Mardin Çamurlu sahasında bulunan doğal gaz, 1982 yılında Mardin Çimento Fabrikası na verildi. Kaynaklardaki rezervlerin sınırlı olması tüketimin genişlemesini önledi. Doğal gazın sanayi ve şehir şebekelerinde kullanımı çalışmalarına, 84/8806 sayılı Bakanlar Kurulu kararıyla 1984 yılında SSCB ile imzalanan doğal gaz sevkıyatı anlaşmasının ardından başlandı. Doğal gaz şehir içi evsel ve ticari olarak ilk kez 1988 de Ankara da kullanıldı yılında İstanbul da, Bursa da, Eskişehir de, İzmit te doğal gaz pazarı genişledi. Türkiye de tüketime sunulan yıllık doğal gaz miktarı, 2005 yılında 28 milyar m³ iken; imzalanan anlaşmalarla 2010 yılında 55 milyar m³ mertebesine ulaşması beklenmektedir. Aldığımız doğal gazın Takriben %45 civarı konut ve sanayide kullanılmaktadır. Gaz dağıtım firmaları, sanayideki aboneleri ile özel bir sözleşme yaparak, olası bir gaz sıkıntısında sanayiye verdiği gaz miktarını azaltıp konutlara öncelik vereceklerini garanti etmektedirler. Böyle bir durum, bugün için çok az bir ihtimaldir, çünkü ülkemizde gaz arzı talepten fazladır. Doğal gazı sıvılaştırma (LNG) tesisi

14 Türkiye de de sınırlı bir miktarda doğal gaz çıkmakta ve kullanıma sunulmaktadır. İlk doğal gaz sahamız Kuzey Marmara Doğal Gaz Sahası, Silivri'nin 5 km batısında sahilden 2.5 km uzaklıkta 43 metre su derinliğinde 1988 yılında açılan Kuzey Marmara-1 kuyusu sondajında metrede gaz keşfi ile bulundu. Saha, Türkiye'nin denizdeki ilk doğal gaz sahası olma özelliğini de taşımaktadır. Türkiye doğal gazı esas olarak Rusya ve İran dan boru hatlarıyla, Cezayir ve Nijerya dan sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) olarak deniz yoluyla satın almaktadır. Ayrıca Azerbaycan ve Türkmenistan ile doğal gaz alımı için anlaşmalar yapmıştır. Ref: Sıvılaşmış doğal gaz (LNG) tankeri Türkiye, enerji uzmanları tarafından dünyanın en hızlı gelişen on pazarından biri olarak gösterilmektedir. Ekonomik büyüme ve sınırlı doğal kaynaklar, ülkemizin enerji ithal gereksinimini arttırmaktadır. Gaz boru projelerin de en çok isim yapan MAVĠ AKIM projesi de Rusya nın arz güvenliğini sağlamak amacı ile Türkiye ile birlikte projelendirdiği dünyanın en derin boru döşeme projesidir de başlanan proje 2002 tarihinde bitirilmiştir. Yaklaşık 3 milyar 300 milyon dolara mal olan 1200 kilometrelik boru hattının 380 kilometresi, Karadeniz in altından geçmektedir. Deniz altındaki boru hattı, 2 bin 140 metre derinlikledir. Samsun'da, açılışın yapıldığı Durusu Ölçüm İstasyonu'nda Türkiye'ye ulaşan doğal gaz, buradan bir uzatma hattıyla Ankara'ya ulaşmaktadır. Oldukça yüksek oranda doğal gaz kullanan ülkemizde ilk yeraltı doğal gaz depolama tesisi olan Silivri tesisi 2007 yılı sonunda hizmete girebilmiştir. Tesiste Türkiye'nin yıllık gaz tüketim miktarının yaklaşık yüzde 5'i depolanabilecektir. Kapasitesi 1.6 milyar m 3 'tür. Tuz gölü altına da 5 milyar m 3 hacimli depo yapımı proje safhasındadır. Ülkemizde doğal gaz üretimi ve rezervi çok azdır. Tamamı Rusya ve İran dan ithal edilmektedir. Gaz ithalatında 2007 yılı verilerine göre; Rusya nın %80 ve Ġran ın da %20 payı mevcuttur. Sıvı doğal gaz ithalatını da dahil edince oranlar; Rusya %64, İran %17, Cezayir, Nijerya payı da %19 civarı olmaktadır. Aylık ortalama doğal gaz ithalatımız 600 milyon $ civarıdır. Bunun %40-45 civarı sanayii ve konut için kullanılmakta, %60 civarı da elektrik elde edilmesi için doğal gaz santralılarında

15 tüketilmektedir. Kısaca, aylık en az 350 milyon $ tutarında doğal gaz elektrik için kullanılmaktadır. Buradaki temel iki stratejik hatamız şöyledir; 1. Tamamı ithal ürün olması nedeniyle yaşanacak ülkeler arası siyasal krizlerde her an kesilme olasılığı bulunması, 2. Yüksek doğal gaz fiyatı sebebiyle elde edilecek elektriğin de kw-saat bedelinin pahalı oluşu. Bursa doğal gaz çevrim santrali Bu kaynak ne kadar güvenilir sorusunu ve doğal gazın elektrik üretimindeki payının arttırılması yetkilileri ve uzmanları tedirgin etmektedir yılları arasında yapılan bu yanlış tercih, dış ticaret açığımızın üzerinde de ciddi baskılar (4.2 milyar $/yıl) oluşturmaktadır. AB ülkeleri ile kıyaslandığında, doğal gaza ayırdığımız oransal değerlerden dolayı ile maalesef ilk sırayı almaktayız. Diğer AB ülkeleri; bu seçimi Doğal gaz yerine genelde Nükleer ile değerlendirmişlerdir. AB ülkelerinde nükleer enerji ortalamasının %32 seviyesinde olması da bu gerçeğin ispatıdır. Nükleer Enerjinin; üreticisi ülke için ULUSAL bir enerji olması da ayrı bir cazibe konusudur. Bu acı gerçeği ise G.Kore bakanı Prof. Chung'ın 2007'de İstanbul'da düzenlenen "Nükleer Enerji" konulu toplantıda yaptığı açıklama ile sunalım: "8.2 milyar dolarlık doğal gazdan elde edilen elektriğin aynısını elde etmek için 400 milyon dolarlık Uranyum yakıt gerekmektedir." Bunu Türkiye değerlerine çevirirsek 4.2 milyon dolarlık doğal gaz yerine 200 milyon $'lık Uranyum yakıt yetecektir. Bu 21 kata varan "yakıt" farkını ülkemizin herhangi bir başka sektörden kapatması imkânı da maalesef yoktur. YILLARA GÖRE DOĞAL GAZ SATIġ MĠKTARLARI Milyon m 3 YILLAR ELEKTRİK KONUT SANAYİ TOPLAM

16 YILLARA GÖRE DOĞAL GAZ VE LNG (SIVI D.GAZ) ALIMI Milyon m 3 YILLAR RUSYA RUSYA NİJERYA CEZAYİR SPOT İRAN AZERİ BATI MAVİ AKIM LNG LNG LNG TOPLAM TÜRKĠYE DOĞAL GAZ ÜRETĠM DEĞERLERĠ YILLAR ÜRETİM Milyon m Yukarıdaki değerler, A. Doğal gazdan elektrik elde etmenin yıllık 4.2 milyar $ olan faturasını, B. Bu miktarın, yıllık 35 milyar $ olan bütçe açığımızda %12 paya sahip olduğunu, C. Ayrıca doğal gazdan elde edilen elektriğin kw-saat değeri ile birincil (ana) enerjiler içinde "EN PAHALI" elektrik olduğunu, D yılından bu yana devam eden bu fiyat liderliğinin ise yıllarca devam edeceği, GERÇEĞĠNĠ hepimizin kabullenmesi gereklidir. Aşağıda ise ABD'nin yılları arasında 4 birincil (ana) enerji kaynağına ait maliyet tablosu yer almaktadır. Bu tablo, yukarıdaki "C" maddesinin ne ölçüde geçerli olacağının yorumunu size bırakmak amacı ile konulmuştur. Bu tablodaki renkler: - Kırmızı : Nükleer - Yeşil : Doğalgaz - Sarı : Kömür - Mavi : Petrol yazılı kaynakları simgelemektedir.

17 Amerikan Elektrik Üretim Maliyetleri (Yıl-cent$) Kaynak: BAZI YAKITLARIN YANMA VERİMLERİ» Doğal gaz (LNG) %95 Doğal gaz (CNG) %95 Doğal gaz (Boru Hattı) %93 Dökme LPG %92 Dökme Propan %92 Tüplü LPG (12kg) %90 Gaz yağı %84 Motorin %84 Fuel Oil (No:6,%1kükürtlü) %82 Fuel Oil (No:4) %80 Linyit Kömürü(Soma) %65 Odun % reads

18 Atom Enerjisi (Nükleer Enerji) Herhangi bir eylemi (hareketi) yapan yada yapmaya hazır olan kabiliyete Enerji denir. Kısaca iş yapma yeteneği olarak da tanımlanabilir. Nükleer kelimesi Latince deki nux kelimesinden türeme nucleus dan gelir. Sert kabuklu çekirdek (tohum) anlamındadır. Atom kelimesi ise Yunanca da bölünemez anlamındadır. Atom enerjisini veya nükleer enerjiyi, atom çekirdeğinin bölünmesi, parçalara ayrılması (İng: fision) veya iki atom çekirdeğinin birleşmesi, kaynaşması (İng: fusion) neticesinde açığa çıkan enerji olarak tanımlıyoruz. Dünyada mevcut yaklaşık 440 civarındaki nükleer santral FĠSYON yani Uranyum-235 atomunun çekirdeğinin bir nötron ile parçalanması neticesi ortaya çıkan enerjiyi elektriğe çeviren tesislerdir. FÜZYON enerjisi ile çalışan tesis henüz yoktur. Sadece güneşimiz bizi füzyon enerjisi ile ısıtmaktadır. ĠLK termonükleer füzyon santrali ITER (Uluslar arası Termonükleer Deneysel Reaktörü) ismi ile, Fransa da 10 ülke tarafından finanse edilerek Akdeniz kıyısında 10 yılı içinde 4.6 milyar Avro bütçe ile kurulması planlanmış ve yatırıma 2005 yılında başlanmıştır. Kaynak: Bazı nükleer etkileşmelerde (nükleer reaksiyon) enerji açığa çıkabileceği gibi bazılarında da ortamdan enerji soğurması söz konusu olabilir. Birinci durumda etkileşme net kütle kaybı ile, ikincisinde net artış ile sonuçlanır. Ancak bu tarz etkileşmelerdeki enerjiye, biz, etkileşme enerjisi olarak adlandırıyor ve yukarıdaki atom enerjisi tanımından ayırıyoruz. Bununla beraber, etkileşme sonucunda ortaya çıkan veya ortamdan soğurulan enerjiye karşı gelen net kütle kaybı veya kazancını ifade eden Einstein ın E= ΔM c 2 formülü her iki tanım için de geçerlidir. Formülde ΔM, kg biriminde etkileşme öncesi ve sonrası arasındaki kütle farkını ifade eder. c ise m/s biriminde ışık hızıdır. Atom enerjisine bir örnek verecek olursak, 92U o n 1 -> 38 Sr Xe o n 1, bölünme etkileşmesini verebiliriz. Uranyum elementinin bir üyesi olan 92 adet protona sahip, 235 kütle numaralı Uranyum-235 izotopu, gelen nötronla bölünme etkileşmesine girerek, Stronsiyum-90, Xenon- 144 (Zenon) izotopları ile iki adet nötronun ortaya çıkmasına neden olur. Etkileşme öncesi ve sonrası kütleleri sırası ile M ö ve M s olarak adlandırırsak, M ö = M Uranyum + M nötron, M ö = 3,9024x ,6747x10-27 = 3,9191x10-25 kg, M s = M Sr + M Xe + 2 x M nötron, M s = (1, , ,033494)x10-25 = 3,9160x10-25 kg,

19 elde ederiz. Kütle kaybının enerji eşdeğeri, E = (M ö M s ) c 2 = ΔM c 2, E = 3,1x10-28 x (3,0x10 8 ) 2 = 2,79x10-11 Joule (=kg.m 2 /s 2 ), Nükleer fizikçiler genelde bu enerjiyi Joule birimi yerine ev (elektron Volt) biriminde ifade ederler. 1 ev, elektronun 1 Voltluk potansiyel farkı altında ivmelendirildiğinde kazandığı enerjidir. Elektron yükü 1,6x10-19 Coulomb olduğundan, Joule karşılığı, 1 ev = 1,6x10-19 x 1 = 1,6x10-19 Joule (=Coulomb.Volt), olur. Dolayısı ile 2,79x10-11 Joule lük enerji, yaklaşık 174 MeV (milyon elektron volt) enerjiye karşı gelir (Yukarıdaki birimlerden kg.m 2 /s 2 ve Coulomb.Volt un her ikisinin de Joule e karşı geldiğinin ispatı, ev ödevimiz olsun). Gerçekte, bir bölünme sonucu açığa çıkan enerji 200 MeV civarlarındadır. Hesabımızdaki farkın sebebi, 174 Mev in sadece etkileşme sonucu açığa çıkan ürünlerin kazandıkları kinetik enerjilere karşı gelmesindendir. Ancak bölünme sonucu Samaryum-90 ve Xenon-144 uyarılmış durumdadırlar ve ortaya çıkışlarının hemen sonrasında ani gama ışınları yadıkları gibi devamında beta ve nötrino parçacıkları ve gene gamalar da salarlar. Bu son ışınımların da enerjileri ilave edildiğinde tek bir Uranyum-235 izotopunun bölünmesi sonucu açığa çıkan enerji 200 MeV ( 3,2x10-11 Joule = 0, Joule) civarlarında olur. Tek bir bölünme ile açığa çıkan, yazılışı itibari ile çok küçük gibi algılayabileceğimiz bu enerji, 1,05 gram kütleli Uranyum-235 in tüm atomları bölünmeye uğradığında 1 MW.gün lük (24 bin kw.saat) enerji üretmesi demektir. Bu noktada sunulan verilerin gerçeğe yakın olmakla beraber gene de yaklaşık değerler olduğunu yazmamızda yarar var. İlave olarak gözden kaçırabileceğimiz bir husus ta, açıklamalarımızı salt Uranyum-235 üzerinden yapmamızdır. Halen enerji üreten nükleer enerji santrallerin hemen hepsindeki yakıt, içerdiği uranyum elementi Uranyum-235 miktarınca zenginleştirilmiş uranyum dioksit (UO 2 ) çubuklardır. Bu tip reaktörlerde enerji üretimi esas olarak Uranyum-235 in bölünmesi ile gerçekleşir. Bu nedenle de biz örneklerimize Uranyum-235 üzerinden devam edelim ve satandart olarak 1 ton U-235 tamamen bölündüğünde - bölünme yerine yanma tabirini de kullanacağız - açığa çıkan enerjiyi standart alarak diğer bazı yakıtların miktarı ile kıyaslayalım. 1 ton U-235 tamamen yandığında açığa çıkan enerji yaklaşık 2,3x10 10 kw.saat tir (2,3 sayısı, on milyar ile çarpıldığında elde edilen sayı). Aşağıdaki tablo bu enerjiyi üretecek diğer yakıtların miktarlarını verir. Birim miktar başına açığa çıkan enerji 1 ton U-235 e karşı gereken miktar Yakıt türü U-235 2,3x10 10 kw.saat / ton 1 ton U-235 Kömür 6944 kw.saat / ton 3,3 milyon ton kömür

20 Doğal Gaz 10,62 kw.saat / m 3 2,2x10 9 m 3 doğal gaz Fuel oil kw.saat / ton 2,1x10 6 ton fuel-oil Petrol-varil 1700 kw.saat /varil 13,5x10 6 varil ham petrol Örnek olarak 1 ton U-235 seçmemizin nedeni (3,3 milyon) ton kömürün, 1000 MW elektrik gücünde bir kömür santrali yılın %80 zamanı elektrik üretiyor olduğunda yakacağı kömür miktarı olmasındandır. Hesabı yaparken, santralin ısıl verimini %32 aldığımızı, kilogram başına yaklaşık 6000 kilokalori (tablodaki 6944 kw.saat/ton a karşı gelir) enerji veren kömür kullanıldığını farz ettiğimizi ve pratikte nakil ile yakmaya hazır hale getirme işlemlerindeki kayıpları göz önüne almadığımızı belirtmekte yarar var. Diğer her bir yakıt türü için de aşağı yukarı benzer kapasitede, verimde ve güçte santraller söz konusu olacaktır. Bilinen enerji kaynaklarından direkt ve dolaylı olarak çıkan karbon dioksit salınımı miktarları da aşağıdaki grafikte verilmiştir MW elektrik gücündeki bir kömür santralinin her yıl doğaya bıraktığı diğer bazı atıklar ise, CO ton/yıl SO ton/yıl NO x ton/yıl Kül ton/yıl Ağır Metal 400 ton/yıl

21 Radyasyon 200 milyon bekerel (5,4 mili Curie) NS Koruma Kabuğu ve Ġç Tasarımı Tipik bir nükleer santral resmi aşağıdaki gibidir. Burada sol başta görülen kubbe şeklindeki yapı bir nükleer santralin (NS) kazanının bulunduğu, 250 civarındaki uzman mühendis ve personelin çalıştığı yerdir. Fotoğrafta sol tarafta görülen kubbe şeklindeki beton yapıya koruma kabuğu denir. Bir nükleer santralde (NS) uranyum yakıtlarının yerleştrildiği basınç kabı, buhar üreticisi ve soğutma devresinin bulunduğu binadır. Yandaki dikdörtgen yapı ise elektriğin üretildiği kısımdır. Deniz kenarında kurulmuş bir nükleer santral. Kanada (Candu modeli). Destek üniteleri de bu bina içerisinde bulunur. Şekilde görüldüğü gibi Nükleer santralin bacası da mevcut değildir. Koruma kabuğu olarak tanımlanan kubbe şeklindeki yapının içindeki yerleşim düzeni ise, aşağıdaki gibi tasarlanmıştır.

22 Şekilde kubbe biçiminde olan koruma kabuğu, 30 m çapında ve 40 m yükseklikte beton bir yapıdır. Bu kabuğun kalınlığı 150 cm civarında olup içinde tor çeliğin kullanıldığı beton ile yapılmıştır. Mühendislik kriteri ise üzerine düşecek bir uçağa karşı bu kabuğun çökmeden ve betondaki kırılmalar iç kısımlara kadar ulaşmadan içindekileri korumasıdır. Bir başka getirisi ise alt-orta bölümde bulunan kırmızı-gri renkli kazanın bir kaza halinde çatlaması-erimesi neticesi ortaya çıkabilecek radyoaktif kirliliği tutabilmektir. Burada amaç radyasyonu içeride hapsetmektir. ĠĢte Çernobil deki NS da, bu koruma kabuğunun olmayıģı nedeni ile ciddi çevre kirliliği yaģanmıģtır. Sovyetler Birliği döneminde Rusya bu kritere uymamış ve Sovyet ülkelerinde NS inşaatlarını bu koruma kabuğu olmaksızın inşa etmiştir. Basınç kabından (kazan) ısı çekişinin soğutma suyu eksikliği nedeni ile yapılamaması neticesi oluşan yüksek sıcaklık da kontrol çubukları ve yakıtlar hasar almış sistem kontrolden çıkmıştır. Çernobil deki NS da bu güvenlik kabuğuna sahip olsaydı, bu gün, ne Çernobil i nede yarattığı çevre sorunlarını konuşuyor olacaktık. Karadeniz çevresinde eski Sovyetler Birliği

23 ülkelerinde koruma kabuğu olmayan ve halen çalışmakta olan 23 civarında NS mevcuttur. Ermenistan daki Metsamor santrali de bunlardan biridir ve sınırımıza 16 km uzaklıktadır. Nükleer santral kazanının eridiği benzer bir başka nükleer kazada, 1979 yılında ABD de Three Miles İsland da olmuştur. Ancak koruma kabuğu sayesinde çevre zarar görmemiştir. Diğer klasik görünüşlü bir NS tipide aşağıdadır. Burada kubbeden çok daha büyük ve üzerinden buhar çıkan bir beton yapı mevcuttur. Bu dev beton yapı, türbinden çıkan sıcak buharın yoğuşması görevini üstlenen soğutma kulesidir. Çıkan buhardan dolayı atık bacası zannedilir! Nükleer santrallerin çevreye yaydığı yıllık doz miktarı, tıbbi tedavi amaçla maruz kalınan doz miktarının çok altındadır. Aksi durumda içinde çalışan personel nasıl korunabilir? Ancak bu konuda ciddi bir bilgi kirliliği bulunmaktadır. Aşağıdaki NS, İsviçre de 250 km lik yol boyunca bulunan 5 NS dan biridir ve şehrin yanında kurulması da çevreye ne denli duyarlı olduğunun en güzel kanıtıdır.

24 İsviçre de bir nükleer santral Nükleer santral yapımında gelinen son noktada ise 6-10 adet NS ın bir arada kurulduğu özel alanlar rağbet görmeye başlamıştır. Burada yatırım, servis ve liman kolaylığından dolayı daha ucuza maliyetler sağlanabilmektedir. Web sitemizdeki başlık resmi bunu ifade etmek amacı ile konulmuştur. Burası G.Kore nin Yonggwang nükleer santral alanıdır ve 6 NS ünitesi mevcuttur. Nükleer santrallerle ilgili yanlış bir kanı, basınç kabının atom bombası gibi patlama riskidir. Bu bilimsel olarak ĠMKANSIZ bir durumdur. Çünkü bir atom bombasının patlayabilmesi için farklı fiziksel koşulların oluşması gerekir. Bir NS içinde bu koşulların oluşmasının mümkün olmayacağı tarzda tasarımlanır. Bu açıdan basit bir örnek vermek gerekir ise, atom bombası yapımında Uranyum 235 miktarınca %50 ve hatta daha yukarı zenginlikte uranyum gerekir. Halbuki NS ler deki en yüksek zenginleşmiş Uranyum

25 yakıt oranı %5 dir. Zamanla yakıt çubukları içinde oluşan plütonyumda hiçbir zaman binde 7 (%0.7) oranını aşamaz. Nükleer santral sayıları ve ülkelere göre kullanım oranları ise değişkenlik gösterir. Dünyada %16 seviyesinde olan bu oran AB içinde %32 mertebesindedir. Aşağıda bazı ülkelerdeki NS sayıları ve elektrik üretim oranları mevcuttur. ABD 103 NS %20 Rusya 31NS %16 Fransa 59 NS %80 Slovakya 4NS %54 Belçika 7 NS %56 Ukrayna 15NS %48 Ġspanya 9 NS %24 Ġsviçre 5NS %43 İsveç 10NS %46 İngiltere 19NS %15 Japonya 53NS %28 Bulgaristan 2NS %32 G.Kore 20NS %35 Ermenistan 1NS %43 Litvanya 1NS % yılı Nisan ayı itibari ile çalıģmakta olan NS sayısı 436 adet, ĠnĢâ halinde 44 adet, ġipariģ aģamasında 108 adet ve projesi yapılan ise 272 adet mertebesindedir MW elektrik gücündeki bir NS bir yılda ton ham petrol karģılığı enerji üretmektedir. 436 NS ın doğaya ne denli saygılı davrandığının yorumunu size bırakacağız. Nükleer enerji ile elde edilen elektriğin pahalı olduğu iddiaları da bir diğer efsanedir. Aşağıdaki tabloda ABD nin 10 yıllık üretim maliyet verileri mevcuttur. Bu tabloda: Kırmızı : Nükleeri Yeşil : D. Gazı Sarı : Kömürü Mavi : Petrolü simgelemektedir. Amerikan Elektrik Üretim Maliyetleri (Amortisman hariç) (yıl-cent)

26 Kaynak: ABD nin 2005 yılı verilerini aynen aktaralım. Nükleer:1.72cent/kW.saat, Kömür:2.21cent/kW.saat, D.gaz:7.51cent/kW.saat, Petrol: 8.09 cent/kw.saat yılında 30$ olan ham petrolün, 2008 de 100$ mertebesine gelmesi maliyetleri aşırı derecede arttırmıştır. (D.gaz: cent/kw.saat sınırındadır.) Ancak kömür ve Uranyum fiyatları fazla değişmediğinden bu enerjiler çok daha fazla cazip hale gelmiştir. G.Kore eski teknoloji bakanının Prof. Chung, Ġstanbul toplantısında açıkladığı bir ekonomik gerçek ise Ģudur; 8.2 milyar dolarlık doğal gazdan elde edilen elektrik üretiminin aynısını elde etmek için sadece 400 milyon dolarlık Uranyum yakıt yeterlidir.!! Kaynak: Pratikle hesabın uyuşması açısından, konuyu matematiksel olarak aşağıdaki şekilde ifade edebiliriz. Ülkemizde 2007 yılında doğal gazla üretilen toplam elektrik, 1000 MW elektrik gücünde %95 kapasite faktörü ile çalışan 11 NS tarafından rahatlıkla üretilebilir, buna karşın kullanılacak Uranyum yakıt miktarı 297 ton, maliyeti de 356,4 milyon$ olacaktır de doğal gaza ödenen toplam yakıt bedeli ise 7.8 milyar $ dır. (2006 yılında da 5.8 milyar$ ödenmiştir). Bu kıyaslama, doğal gaz ve nükleerden üretilen elektriğin üretim maliyet farklılığını ortaya koyabilmek için yapılmıştır. Bu veriler, Türkiye nin elektrik enerjisi üretiminde Kömür, Hidrolik ve Nükleer yerine Doğal gaz yatırımına ağırlık vermesinin ne denli hatalı bir politika olduğunu ortaya açıkça koymaktadır.

27 Doğal Gazdan üretilen Elektriğin Uranyum Eşdeğeri YIL D.Gaz elk MWe NS Gerekli NS NS yakıt Toplam Yakıt Yakıt Fiyatı Toplam Yıllık Yakıt üretimi GWs %95 kapasite ile sayısı adet tüketimi ton/yıl Tüketimi ton/yıl $/kg gideri $ toplam yıllık Elk. Üretimi(GW.saat) ,691 8, ,000, ,796 8, ,400,000 Nükleer enerji santrallerin deki bir başka avantaj ise tesisin kapasite faktörünün çok yüksek olmasıdır. Çeşitli elektrik üretim tesislerinin kapasite faktörleri aşağıda verilmiştir. Bu tabloda farklar açıkça görülebilir. Ayrıca bu tabloda kuraklık nedeni ile hidrolik değerlerin de %40 altında olduğu acı gerçeğini buraya yansıtmadık. Kömürde ise %40 ile çalışan tesislerimiz de mevcuttur. Bir efsanede burada açıkça görülebilir. Medyada 1000MW rüzgar santralini aynı güçteki NS ile kıyaslayanların ne kadar ciddi bir hata içinde bulundukları ortadadır. Böyle bir kıyaslamada ancak 4000/5000MW lık rüzgar santralinin 1000MW NS kadar elektrik üretebileceği gerçeğini kabullenmeyenler ile bilimsel tartışma zorluğu ortaya çıkmaktadır. Bir başka gerçekte Rüzgar santral ömürlerinin 20 yıl, kömür, nükleer ve hidrolik santraller ömürlerinin ise yıl olmasıdır. ENERJĠ SANNTRALĠ KAPASĠTE FAKTÖRLERĠ Min Max. Türbin Gücü Kap.Faktörü Max.Güc Hidrolik 0,30 0, MW 0, MW Kömür 0,50 0, MW 0, MW Doğal Gaz 0,85 0, MW 0, MW Nükleer 0,85 0, MW 0, MW Rüzgar 0,15 0, MW 0, MW Birincil ya da baz santral olarak kabul edilen Hidrolik, kömür, doğal gaz ve nükleer santrallerin ortak sorulara karşılık gelen cevapları içeren renkli ve kolay anlaşılabilir Enerji kıyas tablosu yapılmıştır.

28 Ana enerji kaynakları konusunda kabaca fikir verebileceği düşüncesi ile incelemenizi tavsiye ederiz (bakınız: ). Bir diğer önemli konuda atıklar konusudur. Dünyada bu konuda oransal olarak bilinen bir tablo mevcuttur. Bu tablo dünyamızın ana sorununun kimyasal atıklar olduğunu belgelemektedir. Ancak halkın gözünü başka yere çevirmek açısından sürekli son karedeki oransal olarak bile gözükemeyen tehlikeden bahsedilir. Bu da salt nükleer enerji karşıtı olmanın çevreci olmaya yetmeyeceğini belgeler. Greenpeace çevre örgütünün üç kurucusunun nükleer konularda yaptıkları hataları kabul etmeleri ve bunu bir kitap halinde yayınlamaları nükleerdeki derin tartışmalar sona erdirmiştir. Türkçe si ise Ocak 2009 ayında ülkemizde Nükleer Enerji için Çevreciler ismi ile yayınlanmıştır. Nükleer konulardaki tereddütlerini gidermek isteyenlerin (özellikle karşıtların) bu kitabı mutlaka okumalarını tavsiye ederiz. Bakınız: Çernobil kazası ve kanser vakaları konusunda da ülkemizde çok ciddi bilgi kirliliği yaşanmıştır. Çernobil dolayası ile, Doğu Karadeniz deki en riskli yerde yaşayan bir insanımızın, yaģam boyu fazladan aldığı dozun bir akciğer tomografisinin YARISI olduğu alınan ölçüm ve hesaplarla da bilimsel olarak kesinleşmiştir. (Kaynak: Çernobil Serisi 7. Cilt sayfa:52 paragraf 1-TAEK yayınları). Bu konu saptırılmakta ve tek NS bulunmayan ülkemizde doğada artan kimyasal kirliliğin yerine bu işlerin radyasyondan olduğu inandırılmaya çalışılmaktadır li yıllardan sonra kesinleşen küresel ısınmanın sorumlusunun da fosil yakıtlar olduğu gerçeğini ayrıca hatırlatmakta fayda vardır. (bakınız: ) NS lerde kullanılan yakıt çubuklarının ise nerede muhafaza edildiği de önemlidir. NS içinde kullanılmış yakıt çubuklarını depolayabilmek için, tesis yapımı esnasında öyle bir havuz planlanır ki; burada NS ın ömrü boyunca çıkan kullanılmış yakıt çubukları rahatlıkla depolanabilir. Aşağıda bu havuza örnek bir resim mevcuttur.

29 Bir NS nin çalışma ömrü tamamlandığında tüm kullanılmış yakıtlar koruma kabuğu içinde bu havuzda güvenli bir şekilde muhafaza edilir. Bazı kişilerin atık olarak ifade ettiğini uzmanlar kullanılmış yakıt çubuğu olarak isimlendirir. Bu yakıt çubuklarını, stratejik öneme sahip olması sebebi ile bir çok ülke satmaz. Çünkü yeniden değerlendirilerek defalarca kullanılabilme şansının olması ana nedendir. Bir başka neden de içinde barındırdığı plütonyumdur. Bu ise atom bombası yapımındaki ana malzemedir. (bakınız: ) Aşağıda kullanılmamış bir yakıt demetinin el ile tutulması da ayrı bir mesajı vermektedir. Radyoaktivite bakımından kullanılmamış yakıt demetlerinde esas olarak giriciliği bir kaç milimetreyi geçmeyen alfa bozunumundan kaynaklanan ışınım söz konusudur ve resimde görüldüğü gibi uranyum yakıt zaten bir zırh malzemesi içerisinde olduğundan bir önlem olarak naylon elbise ile yüzü ve vücüdu kapatmak, eldiven giymek yeterlidir. Soluma ile vücuda ışınım ise, gene uranyum yakıt bir zırh malzeme içerisinde olduğundan, söz konusu değildir. Bu nedenle yakıt, gerekli önlemler alınmış olarak, elle tutulabilmektedir. Buna karşın düşük düzeyde de olsa gama ışınımı mevcuttur ve bu nedenle yakıt etrafında çok uzun süreli de kalınmaz.

30 Fabrikada hazırlanmış yakıt demetleri bunların modüler olarak arka arkaya yuvarlak yada kübik dizilmesinden ibarettir. Nükleer santralden çıkan kullanılmış yakıt çubukları ve bunların yeniden değerlendirilmesi ile ortaya çıkan radyoaktif atıklar konusuna da değineceğiz. Bu konuda karşıtların yaptığı yoğun bilgi kirliliği sayesinde çok abartılı olarak ortaya çıkan abartılı sayısal değerleri bilimsel olarak cevaplayacağız.

31 Web sitemiz nükleer makaleler bölümünde bulunan ve Doç.Dr.Okan Zabunoğlu tarafından yazılan makale sadece bu konuyu içermektedir (bakınız: Aşağıda bu makaleden alınan bazı satırları bulacaksınız....nükleer enerji üretiminde yakıt ve dolayısıyla atık miktarları çok azdır megavat-elektrik (MWe) gücündeki su soğutmalı bir nükleer santralin yılda yaklaşık 30 ton taze yakıta ihtiyacı vardır ve bu reaktörden bir yılda çıkan kullanılmış yakıt miktarı da 30 tondur (hacmen 7.3 m3). Aynı güçteki bir kömür santrali ise yılda 3 milyon ton kömürle beslenir ve yaklaşık 7 milyon ton baca gazı ve kül üretir (6.5 milyon ton karbon-dioksit, 750 bin ton kül, 120 bin ton kükürt-dioksit, 20 bin ton azot-oksitler). Nükleer santralin atık miktarı aynı güçteki bir kömür santraline kıyasla kütle olarak bin kere, hacim olarak milyon kere daha azdır. Atık adını verdiğimiz maddeler orijinal yakıtın içinde küçük bir kısım olarak oluşur ve orada kalır; yani her şey ince metal tüplerin içinde olup biter...fisyon ürünü hafif izotopların radyoaktivitesi zamanla ve hızla azalır; ilk 150 günde yüzde 3 e, 10 yıl sonunda binde 2 ye düşer...kullanılmış nükleer yakıtların kimyasal olarak işlendiği durumda yakıtın yüksek radyoaktivite içeren % 3.6 lık kısmı (1080kg) bir nitrat çözeltisi şeklinde ayrılır ve yüksek sıcaklıkta cam eriyiği ile karıştırılıp (atık/cam oranı yaklaşık 1/6) metal silindirler içinde soğumaya bırakılarak camlaştırılır....kullanılmış nükleer yakıttaki hemen hemen tüm radyoaktiviteden sorumlu olan bu karışım yüksek aktiviteli nükleer atık olarak adlandırılır... Bir yıllık kullanılmış yakıttan (30000kg) geriye kalan yüksek aktiviteli atığın %3.6 lık kısmının ağırlığı 1080 kg olup hacmen de bir düdüklü tencere ambalajı boyutundadır. Biz bu yatırımlarda rol alabilir miyiz?, yada bu işlerde yerli katkımız ne oranda olur? diye düşünen okurlarımızın olması doğaldır yılında yapılan bir çalışmada 5. NS yapımından sonra %85 yerli orana ulaşacağımız hesaplanmışken bugünkü sanayimiz ile bu orana daha erken ulaşabileceğimizi rahatlıkla ifade edebiliriz. Bu bölümde medyada yer almayan üç güzel bilgiyi ortaya koyarak yorumu okuyucularımıza bırakacağız yılında Taek başkanı Prof.Dr.Ahmet Y.Özemre TAEK- Çekmece tesislerinde yakıt üretim tesisi projesi başlatmıştır. Kurulan ilk pilot tesiste 1.5 yıl içinde yakıt üretimi gerçekleşmiş ve ortaya yakıt demetleri çıkmıştır. Fakat bu yakıtları test etmeye hiçbir dost ülke yanaşmamıştır. 2. Nükleer santral inşaat aşamasında ise demiri, çimentosu ve işçiliği ile büyük oranda yerli katkı koyabileceğimiz, gibi, baraj ve santral yapımında uzmanlaşmış bir çok yerli firmamızın bulunmasını da hatırlamamızda yarar vardır.

32 3. Bir diğer zor konuda NS kazan ve borularının yapımıdır. Ülkemizde NS kazanından daha büyüklerinin yapıldığını bilgisi de medyada pek fazla yer bulmadığı gibi bir çok toplantılarda gündeme gelmez. Biz bu konu hakkındaki son bilgileri sunarak daha fazla söze gerek olmadığını düşünmekteyiz yılında 500 tonluk basınç tankı ve 2009 yılı başında da 1050 tonluk tek parça basınç tankı ihracatı bu konuda yerli firmalarımızın geldiği son noktayı belgelemektedir. Bunun için aşağıda bulunan 1050 ton ağırlık ve 5.5 metre çapında, 50m boyunda ve 20 cm kalınlıkta,120 bar basınca dayanıklı yerli üretim gaz tankını ve bağlantı parçalarını göstermemiz yeterlidir. (Çimtaş-Enka)

33

34 RÜZGAR ENERJĠSĠ Yenilenebilir-Alternatif Enerji Kaynağı Rüzgar, Güneş, Jeotermal, Bio, foto-voltaik gibi tabiata zarar vermeden, atığı olmadan, ancak süreklilik ilkesini sağlayamayan enerji üretim sistemlerine Yenilenebilir ya da Alternatif enerji kaynağı ismi verilir. Rüzgar, güneş ışınlarının yer yüzeylerini farklı ısıtmasından kaynaklanır. Yer yüzeylerinin farklı ısınması, havanın sıcaklığının, neminin ve basıncının farklı olmasına, bu farklı basınç da havanın hareketine neden olur. Güneş ışınları olduğu sürece rüzgar olacaktır. Rüzgar güneş enerjisinin bir dolaylı ürünüdür. Dünyaya ulaşan güneş enerjisinin yaklaşık % 2 kadarı rüzgar enerjisine çevrilir. Dünya yüzeyi düzensiz bir şekilde ısınır ve soğur, bunun sonucu atmosferik basınç alanları oluşur, yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına hava akışı yapar. Rüzgar enerjisi; metre yükseklikte rüzgar yardımıyla dönen 2 veya 3 adet kanattan oluşan ve bu enerjiyi içindeki mevcut jeneratörü çevirerek elektrik elde eden sistemlerdir. Kanat boyları 25 metreye kadar çıkabilir ve devir/dakika hızında dönerler. Ortalama KW gücünde olan sistemlerden en az 2 adedi bir arada kullanılarak "enerji alanı" oluşturulur. Verim oranı %20-30 civarlarındadır. Ortalama maliyetleri 1 milyon $/adet mertebesindedir yılı sonrasında 1.500Kw, 2.500Kw ve 5.000Kw gücünde dev rüzgar türbin imalatları da yapılmaya başlanmıştır. Almanya bu konuda lider durumda olup Mw kurulu güce sahiptir. İkinci sırada ABD ve Ġspanya vardır. Kurulu güçleri Mw seviyesindedir. Türkiye kurulu kapasitesi ise 250 MW'tır (Ocak 2008). Enerji bakanlığınca MW rüzgar tesisine lisan verilmiş olup, 198MW lık bölümü inşâ halindedir. (Ocak- 2008). Kasım 2007 ayında yapılan "teklif alımına" ise Mw boyutunda müracaat olmuştur. Kanaatimizce mükerrer teklifler neticesi kabaran bu değerin %10-15'inin yatırıma dönüşmesi başarı olacaktır. Rüzgar enerjisinin aleyhte kullanılan yönleri de mevcuttur. Gürültü kirlililiği, kuşların gece çarparak ölmesi, doğru akım ürettiği için akü ve convertör bulunması hem manyetik kirlilik hem de akü nedeni ile çevre problemi yarattığını karşıtlar sürekli gündeme getirir. Ancak gelişen teknoloji bu sorunları çözmeye başlamış, önümüzdeki 5-6 yıl içinde bu sorunlar, ortadan kalkacaktır düşüncesindeyiz. Şimdilik ilk yatırım maliyetinin pahalı olması dezavantajı mevcuttur. Bu yatırımlarda ülkemizin en önemli eksiği, henüz yerli üretimin olmayışıdır. Bozcaada'da kurulan 17 adetlik özel sektör enerji tesisi (Bores-Demirer Grubu) tarafından yapılmış olup en son teknolojiyi kapsamaktadır. 10,2 MW kurulu gücü mevcuttur. Gürültü sorunu, akü sorunu bu sistemde yoktur. Yeni Kanat tasarımı gürültüyü azaltmış, Jeneratör pervaneye direkt bağlanmış ve alternatif elektrik üretimine geçilmiştir. 2 adedi adanın tüm ihtiyacını karşılamakta olup diğer kısmı

35 deniz altında çekilen kablo ile karaya ve dolayası ile enterkonnekte sisteme aktarılmaktadır. Yörenin rüzgar kapasitesi ise 365 günde 350 gündür. Bir diğeri özel sektör yatırımı Alaçatı-İzmir'de 15 adetlik 15x500 KW yani 7.5 MW gücünde yapılmıştır. Bandırma'da (Bares-Bilgin Enerji) tarafından yeni 20 adetlik bir sistem Temmuz 2006 ayında hizmete alınmıştır. Yapımı 1 yıl süren ve 20 milyon$ maliyetli tesis, yılda 120 milyonkws enerji üretecektir. Bu enerjide nüfuslu Bandırma ilçesinin elektrik ihtiyacını karşılayacaktır. Ref: Dünya ve Türkiye Yıllara göre kurulu güçleri

36

37 Türkiye iyi-sıradıģı rüzgar sınıfına giren aralıkta, rüzgarlı alanların potansiyeli yaklaşık MW lık rüzgar kurulu gücü destekleyebileceği hesaplanmıştır. Kaynak:

38 Ek bilgi için: Rüzgar enerjisi iş adamları derneği web sitesi Dünyadaki Toplam Kurulu Güç Kapasitesi-2006 Toplam Kapasite Güç-MW Pazar payı Almanya 20,622 %27,8 İspanya 11,615 %15,6 ABD 11,603 %15,6 Hindistan 6,270 %8,4 Danimarka 3,136 %4,2 Çin 2,604 %3,5 İtalya 2,123 %2,9 İngiltere 1,963 %2,6 Portekiz 1,716 % 2,3 Fransa 1,567 %2,1 İlk 10 toplamı 63,217 %85,2 Dünyanın geri kalanı 11,004 %14,8 Dünya Toplamı 74,221 Bozcaada Rüzgar tesisi, 17 adet - BORES

39 GÜNEġ ENERJĠSĠ Yenilenebilir (Alternatif) Enerji Kaynağı Güneşin uzaya yaydığı muazzam enerji aslında güneşin çekirdeğinde gerçekleşen nükleer tepkime (füzyon) süreci ile açığa çıkan ışıma enerjisidir. Füzyon; güneşteki 2 hidrojen atomunun yüksek sıcaklık altında birleşmesidir. Bu reaksiyon neticesi Helyum meydana gelirken ciddi bir enerji de açığa çıkar.işınım şeklinde uzaya yayınan bu ışık (radyasyon) milyonlarca kilometre kat ederek dünyamıza ulaşır. Dünya atmosferinin dışında güneş enerjisinin şiddeti, aşağı yukarı sabit ve W/m 2 değerindedir, ancak yeryüzünde W/m 2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat ve kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir. Bak: Enerji nedir? Güneş enerjisi teknolojileri yöntem, malzeme ve teknolojik düzey açısından çok çeşitlilik göstermekle birlikte iki ana gruba ayrılabilir:

40 Isıl GüneĢ Teknolojileri: Bu sistemlerde öncelikle güneş enerjisinden ısı elde edilir. Bu ısı doğrudan kullanılabileceği gibi elektrik üretiminde de kullanılabilir. Ancak henüz elektrik konusunda yeterli teknolojik gelişim sağlanamamış olup ticari bir elektrik üretimi YOKTUR. GüneĢ Pilleri: Foto-voltaik piller de denen bu yarı-iletken malzemeler güneş ışığını doğrudan elektriğe çevirirler. GüneĢ Kollektörleri Türkiye'de güneş enerjisinin en yaygın kullanımı sıcak su ısıtma sistemleridir. Ülkemizde 2001 yılı için 7,5 milyon m 2 civarında olan güneş kolektörü 2006 yılı için 11.5 milyon m 2 'ye ulaştığı tahmin edilmektedir. Çoğu Akdeniz ve Ege Bölgelerinde kullanılmakta olan bu sistemlerden yılda yaklaşık TEP (ton eşdeğer petrol) ısı enerjisi üretilmektedir. Sektörde 100'den fazla üretici firmanın bulunduğu ve kişinin istihdam edildiği tahmin edilmektedir. Yıllık üretim hacmi m 2 olup bu üretimin bir miktarı da ihraç edilmektedir. Bu haliyle ülkemiz; dünyada, kayda değer bir güneş kolektörü üreticisi ve kullanıcısı durumundadır. Avrupa'da ise birinci sıradadır. Güneş kolektörlerinin ürettiği ısıl enerjinin birincil enerji tüketimimize katkısı yıllara göre aşağıda yer almaktadır. (TEP; Ton Eşdeğer Petrol) Yıl Güneş Enerjisi Üretimi (bin TEP ) B Güneş enerjisinin atmosfer dışındaki ışınım değeri W/m 2 'dir. Güneş enerjisinin yeryüzündeki dağılımı dünyanın şekli nedeniyle büyük farklılıklar göstermekte olup, dünyaya gelen ortalama güneş enerjisi 0 ile W/m 2 arasında değişir. Güneş ışınımının tamamı dünyaya ulaşmaz, %30 kadarı dünya atmosferi tarafından geriye yansıtılır, %50'si atmosferi geçerek dünya yüzeyine ulaşır. Güneşten gelen ışınımının %20'si ise, atmosfer ve bulutlarda tutulur. Dünyaya gelen bütün güneş ışınımı, sonunda ısıya dönüşür ve uzaya geri verilir. DüĢük sıcaklık (70 C) uygulamalarının en belirgin örneği düzlemsel güneş kolektörleridir. Orta sıcaklık ( C) uygulamasına parabolik oluk kolektörler, yüksek sıcaklığa (800 C) ise, parabolik çanak ve merkezi alıcılar(565 C) örnek olarak gösterilebilir. Ülkemizde kullanılan Güneş paneli (kolektörü) ait çalışma prensibini anlatan grafik şekil aşağıda mevcuttur. Genelde evlerimizin çatısına konulan bu kolektörler (2 m 2 ) vasıtası ile bir ailenin sıcak su ihtiyacı rahatlıkla karşılanabilmektedir. Otel ve turizm kompleksleri için çok sayıda kolektör yan yana konularak ihtiyaç duyulan sıcak su sürekli temin edilebilmektedir. Yalıtımlı tanklarda muhafaza edilerek

41 gecede kullanım devam edebilmektedir. Buradaki şekilde "kapalı sistem" olarak bilinen bağlama şekli sunulmuştur. Direk yani "açık sistem" bağlamada mümkündür. Bu durumda şebekeden gelen su kolektörden geçip tanka ve oradan da musluğa gider. Kısaca şebeke suyunun sisteme bağlanış şekli ile yani; açık ve kapalı olarak isimlendirilirler. Orta sıcaklık ( C) uygulaması da parabolik aynalar vasıtası ile suyun ısıtılmasıdır. Bu sistemde tek bir borunun aynanın ODAK noktasından geçecek şekilde tasarlanmasından ibarettir. Aşağıda görüldüğü gibi bu uygulamalarda su daha yüksek derecelere kolayca ulaşabilir. Verim artar. Hatta buhar dahi temin edilebilir.

42 Son olarak yüksek sıcaklık parabolik çanak (800 C) uygulamalarında ise binlerce parabolik ayna kullanılır. Merkezi alıcılara yönlendirme uygulamasında ise 565 o C Santigrat değerlere ulaşılır.

43 GüneĢ Pilleri Fotovoltaik Sistemler Güneş pilleri güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çeviren yarıiletken aygıtlardır. Elektronik sanayinde önemli bir madde olan silisyum, güneş pilinin de en yaygın hammaddesidir. Teknolojik olarak tek kristalli, çok kristalli ve amorf yapılı üretilen güneş pilleri ticari olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır ve verimleri sırasıyla; modüler bazda, % 15-17; % 12-14; % 5-8 olarak verilebilir. Laboratuarlarda ulaşılan en yüksek pil verimleri ise; 1 cm 2 'lik pil alanı için: Kristal-si güneş pili: % 25; polikristal-si güneş pili: % 20; amorf-si güneş pili: %13 olarak verilmektedir. Bu tek eklemli güneş pillerinden başka laboratuvar ortamında geliştirilmiş olan çok eklemli (TANDEM) güneş pilleri ile % 33 verimlere ulaşılmıştır. Teorik olarak ulaşılacağı tahmin edilen verim ise % 40 dır. Son yıllarda ticari ortama girmiş olan geleneksel Si (silisyum) güneş pillerinin yerini alabilecek verimleri aynı ama üretim teknolojileri daha kolay ve daha ucuz olan güneş pilleri üzerinde de çalışmalar yoğunlaştırılmıştır. Bunlar; foto-elektro kimyasal çok kristalli Titanyum Dioksit piller, polimer yapılı Plastik piller ve güneş spektrumunun çeşitli dalga boylarına uyum sağlayacak şekilde üretilebilen enerji band aralığına sahip Kuantum güneş pilleri gibi yeni teknolojiler oluşturulmaktadır. PV teknolojisinde oluşan bu gelişmeler ve PV pazarının büyümesiyle maliyetler düşüş eğilimi göstermektedir. Amorf tabanlı güneş pilleri, 3-4 $/W, Kristal Silisyum tabanlı piller; 4-6 $/W arasında maliyete sahiptir. Yeni teknoloji güneş pili modül uygulamalarında maliyetin Watt başına 1 $ ın altında olacağı beklenmektedir. Güneş pillerinin henüz verimlerinin düşük olması ve yüksek verimli (%30) güneş pillerinin ticari olmaması dolayısıyla, üretilen elektriğin fiyatının yüksek olması (aküsüz sistemlerde 25 cent/kwh) bir dezavantaj oluşturmaktadır. Güneş pilleri, halen ancak elektrik şebekesinin olmadığı, yerleşim yerlerinden uzak yerlerde ekonomik yönden uygun olarak kullanılabilmektedir. Bu nedenle ve istenen güçte kurulabilmeleri nedeniyle

44 genellikle sinyalizasyon, kırsal elektrik ihtiyacının karşılanması vb. gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Ülkemizde halen telekom istasyonları, Orman Genel Müdürlüğü yangın gözetleme istasyonları, deniz fenerleri ve otoyol aydınlatmasında kullanılan güneş pili kurulu gücü 1.000kW (1MW) civarındadır. Ref: JEOTERMAL ENERJĠ Yenilenebilir (Alternatif) Enerji Kaynağı JEOTERMAL ENERJĠ NEDĠR? Jeotermal kaynak kısaca yer ısısı olup, yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu, kimyasallar içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji ise jeotermal kaynaklardan doğrudan veya dolaylı her türlü faydalanmayı kapsamaktadır. Jeotermal kaynakların üç önemli bileşeni vardır: 1. Isı kaynağı, 2. Isıyı yeraltından yüzeye taşıyan akışkan, 3. Suyun dolaşımını sağlamaya yeterli kayaç geçirgenliği. Jeotermal alanlarda sıcak kayaç ve yüksek yeraltı suyu sıcaklığı normal alanlara göre daha sığ yerlerde bulunur. Bunun başlıca nedenleri arasında: Magmanın kabuğa doğru yükselmesi ve dolayısıyla ısıyı taşıması, Kabuğun inceldiği yerlerde yüksek sıcaklık farkı sonucunda oluşan ısı akışı, Yeraltı suyunun birkaç kilometre derine inip ısındıktan sonra yüzeye doğru yükselmesi. Jeotermal Kaynaklar vasıtası ile yapılabilecek yatırımla; 1. Elektrik enerjisi üretimi 2. Merkezi ısıtma, soğutma, sera ısıtmazı vb. 3. Endüstriyel amaçlı kullanımlar, kurutma, vb. 4. Kimyasal madde mineral üretimi; Karbondioksit, Kuru-buz, Gübre, lityum, hidrojen Kaplıca amaçlı kullanım-termal turizm 6. Düşük sıcaklıkta kültür balıkçılığı 7. Şişelenip mineralli içecek su olarak kullanımı. Maden suyu ya da sodası. Ülkemiz de Jeotermal konusunda MTA tarafından açıklanan toplam kapasite MW'tır. Ancak bu değere enerji camiası ihtiyatla yaklaşmaktadır. Bu enerji türünde iki türlü kullanım söz konusudur:

45 1. Jeotermilin ısı gücünü kullanarak konut ve seraların ısıtılması, (1.217MW) 2. Isıl gücün elektrik enerjisine çevrilmesidir. Kızıldere-Denizli Santrali (12MW) Bugünkü ülke gerçeğimiz Ģu değerlerdedir: Açığa Çıkan Kapasite Kullanılan Kapasite MWt MWt Çalışan Elektrik Santrali : 12 MWe Kızıldere- Denizli İnşâ hâlinde Santral : 45 MWe Germencik-Aydın 7 MWe Sultanhisar-Aydın Kaynak: MTA-2006 Jeotermalin doğrudan kullanımı ise MW termal olup, 3 Milyon konut ısıtma eşdeğeridir. Dünyada dönüm, Türkiye'de ise 500 dönüm jeotermal ısıtmalı sera vardır. Şanlıurfa'daki yaklaşık 250 dönümlük jeotermal seradan Avrupa'ya ihracat yapılmaktadır. JEOTERMALDE KULLANILAN KAPASĠTELER 2005 yılı-mwe ABD El Salvador 151 İtalya 790 Filipinler Almanya 0,2 Endonezya 797 Japonya 535 Portekiz 16 Avustralya 0,2 Etiyopya 7 Kenya 127 Rusya 79 Avusturya 1 Fransa 15 Meksika 953 Tayland 0.3 Çin 28 Guatemala 33 Nikaragua 77 Türkiye 20 Kostarika 163 İzlanda 202 Papua Yeni Gine 6 Yeni Zelanda MWe Jeotermal elektrik santrali. Germencik Aydın