RÜZGAR ENERJİSİNDE YENİLİKÇİ BİR TEKNOLOJİ KAMBUR BALİNALAR

Transkript

1 RÜZGAR ENERJİSİNDE YENİLİKÇİ BİR TEKNOLOJİ KAMBUR BALİNALAR Enerji arz ve talebinde her geçen gün artan dengesizlik bir yana dünyanın son yirmi yılda hem siyasal hem de ekonomik olarak geldiği nokta alternatif enerji kaynaklarına olan ihtiyacı zorunlu kılıyor. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan rüzgar enerjisi uzun süredir üzerinde kafa yorulan seçeneklerden olmasına rağmen istenilen patlamayı bir türlü gerçekleştiremedi. Bunun en önemli nedenleri rüzgar enerjisinin kesin olarak getirisi tahmin edilebilen bir enerji kaynağı olmaması, deviniminin diğer yatırımlara göre daha uzun sürede olması, donanım, bilgi ve teknoloji eksikliği sayılabilir. Rüzgar santrali kurulması önerilen yerlerde dahi uzun süre rüzgarın istenilen miktarda ve sürede esmediği sık rastlanılan bir durum. Bu yüzden zaten oldukça ciddi sermaye gerektiren rüzgar santralleri bu tarz çekinceler nedeniyle özel sektör tarafından yeterince kuvvetli desteklenmiyor. Fakat doğa bu çekincelerin kaldırılması için bize önemli bir ipucu veriyor. Kambur balinaların yüzgeçlerinden ilham alan araştırmacılar hem verimliliği maksimize eden hem de rüzgarın yavaş estiği zamanlar da bile ciddi enerji üretebilen kanat üzerinde önemli mesafe kaydettiler. Bu yeni teknolojinin orta vadede rüzgar enerjisinin enerji yatırımlardan hak ettiği payı almasında önemli katkı sağlayabileceği düşünülüyor. Kambur balinaların yüzgeçlerindeki eşsiz tasarım rüzgar enerjisi araştırmacıları için önemli bir model Öncelikle kambur balinaları tanımak araştırmaların çıkış noktaları oluşturuyor. Kambur balinaların erişkinleri genellikle m uzunluğunda ton ağırlığında olan devasa canlılardır. Bu devasa cüsselerine rağmen balinalar arasında en çevik ve akrobatik türlerden biri olarak tanımlanırlar. Asıl ilginç olanı kambur balinaların beslenme, avlanma ve üreme için oldukça büyük ve geniş bir alan kullanıyor olmaları; öyle ki şu ana kadar kaydedilmiş en uzun mesafeyi alan memeli bir kambur balina. Bu kambur balina

2 Brezilya daki üreme alanından tam km uzaktaki Madagaskar a kat etmiş. Bu derece büyük mesafelerin alınabilmesinde bu canlıların yüzgeçlerinin büyük önemi bulunuyor. Evrimsel olarak diğer balina türlerinden farklı gelişen yüzgeçleri sayesinde hem suyun kaldırma kuvvetinden daha fazla yararlanıyorlar hem de sürüklenmeyi en aza indiriyorlar. Klasik kanatla yumru (tubercle) teknolojisi kullanılmış kanadın karşılaştırılması. İki kanat da rüzgar tüneline sokulduğunda tüberküllü kanadın daha fazla yükselim yaptığı ve hızının daha geç kesilmeye başladığı görülmüş. Yani kambur balinalar yüzmek için suyun kaldırma kuvvetinden daha fazla yararlanıyorlar hem de serbest haldeyken hızları daha geç düşüyor. Böylece uzak mesafeleri diğer türlere göre daha az enerji sarf ederek alıyor. Kıyıya vurmuş bir kambur balinanın yüzgeçlerinin bilgisayar destekli tasarım(cad) ile modellenmesi. Kanadın önündeki tümsekli kanallar rüzgar akışını ayırarak düz zemindeki ivmeyi artırıyor, kanadın genişliği boyunca hava akımını engelliyor. Hava akışının kanallar içinde saklanmasıyla daha fazla rüzgar yakalanıyor. Böylece düşük hızlarda bile enerji üretimi mümkün hale geliyor.

3 Belli bir açı yönünde eğilen kanatlar gelen rüzgarın yönüyle çakıştığı için daha kolay ve daha çok döner. Böylece verim artar. Ayrıca klasik kanatlarda oluşan rahatsız edici ses de azaltılır. Araştırmaların ilk meyvesi 2008 yılının ilk yarısında Kanada Rüzgar Enerjisi Enstitüsünde (WeICan) alındı. 5 metrelik tüberküllü kanatlara sahip olan bir rüzgar türbinin maksimum güce 12.5 m/s hızda ulaştığı oysa daha önce kullanılan klasik kanatların bu hıza ancak 15 m/s hızda ulaşabildiği görüldü. Bu da yıllık olarak yüzde yirmiye yakın bir verimlilik artışına denk gelmekte.

4 En üst de Kanada da testlerde kullanılan tüberküllü kanat görülüyor. Yapılan testlerde tüberküllü kanadın ürettiği elektrik enerjisinin klasik modelden daha fazla olduğu görülmekte.

5 Tüberkül teknolojisinde türbinden yararlanılan saat sayısı klasik modelden daha fazla bu özellik bu teknolojinin rüzgar hızı düşük yerlerde bile kullanılabileceğini gösteriyor. Ayrıca bu santrallerde kullanılan teknolojiye parelel bir biçimde üretililen pervaneler yavaş yavaş ticarileşmiş durumda. Kanada, Asya ve Avrupa da 2009 yılından itibaren bu tarz pervaneler seralarda, çiftlik ahırlarında ve diğer endüstri faaliyetlerinde ısıtma ve soğutma da kullanılmaya başlandı. Kullanıcılar faturalarında gözle görülür bir düşüş olduğunu belirtmekteler. Rüzgar tüneli testlerine göre tasarlanmış bir yeni nesil bir pervane. Bu pervaneler geleneksel modellere göre daha fazla hava çeviriyor ve daha az enerji kullanıyor.

6 Yine tüberkül teknolojisiyle üretilmiş bilgisayar fanı yapılan ölçümlerde verimliliğin %11 e kadar arttığı tespit edilmiş Rüzgar enerjisi şüphesiz gelecek yüzyılın en önemli enerji kaynaklarından biri olmaya aday. Bu enerji türünün daha verimli, ucuz ve yaygın olarak kullanılması dünyamız için oldukça önemli. Tüberkül teknolojisi uygulanabilirliği ve verimliliği ile gelecek için umut vaat eden çözümler arasında. Öte yandan bu teknolojinin bilgisayar fanlarından dizel motorlara kadar geniş bir yelpazede kullanılmasının amaçlanması bu teknolojinin tahmin ettiğimizden çok daha hızlı gelişebileceğini gösteriyor. Kaynaklar Mehmet Cem Ateş ASME,Mechanical Engineering, Sayı 5,Mayıs, whaleblades ort_2008.pdf humpback whale blade