TEMİZ ENERJİ YAYINLARI GEÇMİŞTEN BUGÜNE ENERJİ KULLANIMI

Transkript

1 TEMİZ ENERJİ YAYINLARI GEÇMİŞTEN BUGÜNE ENERJİ KULLANIMI GEÇMİŞTEN BUGÜNE ENERJİ KULLANIMI...2 İNSAN, HAYVAN, SU VE RÜZGARIN ENERJİ KAYNAĞI OLARAK KULLANIMI...4 KÖMÜR VE SANAYİLEŞME...5 PETROL VE ÇEKİRDEK ENERJİSİ...6 YOĞUN ENERJİ KULLANIMININ DÜŞÜNDÜRDÜKLERİ...8 SÜRDÜRÜLEBİLİR KALKINMA...10 ENERJİ KAYNAKLARI...10 TÜKENMEZ ENERJİ KAYNAKLARINA BİR BAKIŞ...12 SONUÇ...14

2 GEÇMİŞTEN BUGÜNE ENERJİ KULLANIMI Giriş Her canl varl k, belli bir işleri yapabilme yeteneği olan bir makinedir. İş yapabilmek için de enerji gereklidir. Doğan n temel yasalar ndan olan iş enerji eş değerliği, iş yapabilmenin tek değerinin enerji olduğunu bize söyler. İnsan da canl bir varl kt r ve insan n da yaşam n sürdürebilmesi için enerjiye gereksinimi vard r. İnsan bu enerjiyi, ald ğ g dalardan sağlar. Al nan g dadaki enerji, insan vücudundaki organlar n çal şmas nda, yani bu organlar n işlevlerini yapmas nda ve buna bağl olarak vücut s cakl ğ n sağlamada kullan l r. Bu şekilde insan, varl ğ n sürdürebilmesi için en az ndan günde yaklaş k 4 6milyon j lük enerji almal d r. Bundan daha fazla al nan enerji insan n başka işleri de yapmas na olanak sağlar. İnsan d ş nda tüm canl varl klar, sadece yaşamlar n sürdürmek için gerekli g da enerjisi ile yetinirler. Oysa insan, günümüzde tüm canl varl klardan farkl olarak sadece g da enerjisi ile yetinmemektedir. G da d ş nda bir çok enerji kaynağ n kullanarak yaşam n sürdürmektedir. Başka bir değişle insan, diğer canl varl klar aras nda tek varl kt r. İnsanoğlunun yer yüzünde, g da d ş nda ilk tan ş p kulland ğ enerji kaynağ ateş dir. Ateş i kullanana değin sadece enerjisi ile yaşam n sürdüren insan, ateşi kullanmaya başlad ktan sonra diğer tüm canl varl klardan ayr larak, kendisine yeni bir yol açm şt r. Ateşle tan şma büyük bir olas l kla, doğal yang nlar s ras nda olmuştur. Ateş ürkütücüdür yak c d r ve zarar vericidir ama, nas l olmuşsa olmuş, insanoğlu diğer hiçbir canl yarat ğ n yapmad ğ n yaparak, bu ateşten yararlanma yolunu bulmuştur. Ateşi kullanmaya başlayan insan n elinde yeni bir enerji kaynağ vard r. Ateşi, hem düşmanlar na karş kendini korumak hem de daha rahat yaşamak için kullanmaya başlam şt r. Başka bir değişle, insanoğlu ateşle uygarl ğa ilk ad m n atm ş oldu. Ateş ile, daha önceleri yiyemediği ya da yiyip de sindiremediği g dalardan yararlana bilmiş, daha önceleri yaşayamad ğ soğuk iklim koşullar nda yaşama olanağ na erişmiş ve düşmanlar na karş, kas gücü d ş nda bir silah olarak ateşi kullanmaya başlam şt r. Ateşle birlikte bireysel yaşamdan toplumsal yaşmada geçmiştir insanoğlu. Çünkü ateşi her zaman bulmak olanaks zd r ve bulunca da söndürmeden korumak gerekir. Bu işi bir tek insan n yapmas olas değildir. Bu toplumsal yaşam n ilk ad m d r. Daha sonralar bu ateşin nereden geldiğini merak eden insanoğlu, çevresinde tek kaynak güneşi görmüş ve ateşi baz tanr lar n gökten al p yeryüzüne indirdiğine inanm şt r. Ayr ca, ateşin gücünden fazlas yla etkilenen insan topluluklar ateşi tanr laşt rarak ateş tanr s kavram n ortaya atm şlard r. Baz topluluklarda ateş öyle kutsald r ki ateşin yan nda bağ rmak kavga etmek yasakt r. Ateş, çok uzun yüzy llarca insanoğlunca genellikle s nma, ayd nlanma, silah yapma yemek pişirme ve su s tma amaçlar yla kullan lm şt r.çoğunlukla ateş yakmak için ve onu söndürmek için odum kullan lm şt r. Bu yönüyle ormanlar insanlar için her zaman önemli bir enerji kaynağ olma kimliğini korumuşlard r. İnsan yaşam nda odun çok uzun süre önemli ve etkin bir öğe olmuş, eski masallarda öykülerde odun ve odunculara yer verilmiştir. Pamuk prenses deki yedi cüceler, ormandan odun kesen odunculard r.

3 Bugünkü bilgiler ve bulgular, insanlar n ateşi bin y ld r kullan ld ğ n göstermektedir. Ateşle birlikte toplumsal yaşama ad m atan insanoğlu, yerleşik yaşama ad m atm şt r. Gün boyunca g da aramak için sağa sola giden insan, akşam olunca ateşin bulunduğu yere gidecek, g das n buradaki ateşte pişirecek, s nacak ve gecenin karanl ğ nda ateşle ayd nlanacak, düşmanlar nda korunmada kullanacakt r. Öyleyse, ateşi kullanmadan önce tümüyle özgür olan insanoğlunu ateşi kullanmaya başlad ktan sonra belli bir yerde yaşamak zorunda kalm şt r. Zaman zaman çeşitle nedenlerle bu yeri değiştirebilir ama her zaman orada ya da burada, belli bir yerde yaşar duruma gelmiştir insan.

4 İnsan, hayvan, su ve rüzgarın enerji kaynağı olarak kullanımı Toplumsal yaşam baz işlerin paylaş lma gereğini de getirmiştir. Bu durum, insanoğlunun yeni bir enerji kaynağ kullanmas na yol açar. Yeni enerji kaynağ, işleri yapacak yeni bir insand r. İnsan kümelerinde belli bir tak m üstünlükleri olan insanlar, diğer insanlar iş yapmada kullanmaya başlarlar böylece. Daha sonra kölelik denen bu durum, asl nda insanlar n yine insanlar enerji kaynağ olarak kullanmas d r. Öyleyse, ateşten sonra kullan lan enerji kaynağ insan d r. Bu durum zaman içinde öyle gelmiştir ki, insanla çal şan makinalar bile yap lm şt r. Bu gün bile insan tüm toplumlar n önemli bir enerji kaynağ d r. Yani bir çok işi yapan enerji kaynağ olma kimliğini korumaktad r. İnsanlar n yar yerleşik olarak yaşamaya başlamalar, zaman zaman bir yerden başka bir yere göç etmeleri gereğini de birlikte getirmiştir. Art k insan n n baz kullan m eşyalar da olmuştur. göç etmede, daha uzaklara gidebilmek ve oralarda daha verimli olanaklar bulabilmek umudu esast r. İşte bu durumda, taş ma işlerinde kullan lmak üzere yeni bir enerji kaynağ daha bulmuştur insanoğlu. Hayvanlar. Üzerine binip, onu yorulmadan ve daha h zl ya da daha yavaş taş mada hayvanlar n taş ma işlerinde kullan lmas o denli başar l olmuştur ki 19. yy l n sonlar na dek buhar makinas bulununcaya ve ulaş mda kullan lmas yayg nlaş ncaya dek ulaş mda hep hayvanlar kullan lm şt r. Askeri birliklerde süvari alaylar, çevik ve h zl yer değiştirebilen askeri bir güç olmuştur. Hayvanlar ulaş m d ş nda başka işlerde de kullan lm şt r. Tarla sürmede kullan lan kara sabandan tutunda, kuyudan su çeken dolap beygirine dek hayvanlarla çal şan birçok makinalar geliştirilmiştir. Birinci dünya savaş nda sadece Avrupa da 22milyon dolay nda at n bulunmas, gerek taş ma gerekse diğer işlerin yap lmas nda hayvanlar n ne denli önemli bir enerji kaynağ olduğunun bir kan t d r. İnsanoğlunun yararland ğ başka bir enerji türü de su gücü dür. Temelli güneş enerjisine dayanan su gücü, insanoğlunun art k tam yerleşik yaşam türüne geçmesiyle kullan ma geçmiştir. Dereden h zla akan sudan o günün gelişen teknolojisi ile iş yapabilecek enerji elde edilmesi, su çarklar n n yap m yla gerçekleşmiştir. hayvanlar enerji kaynağ olarak kullan m Yaklaş k İÖ.100 de kullan lmaya başlanan su çarklar, tar m yapan insan n ürettiği tah l öğütmekte kullan l r. Su değirmenlerinin kullan m uzun yy. sürmüştür. İnsanlar n rüzgar enerji kaynağ olarak kullan mlar ise, iki değişik kullan m türleri ile ortaya ç km şt r. Bunlardan birincisi, deniz ulaş m nda yelkenli gemilerde, ikincisi de İ.S. 12yy da yayg nlaşan yel değirmenleridir. Yel değirmenleri de uzun süre tar m ürünlerinin öğütülmesinde kullan lm şt r. 19.yy sonlar nda ve 20.yy da yel değirmenleri ile kuyudan su çekmek, elektrik elde etmek gibi uygulamalar ortaya ç km şt r. Rüzgar temelde güneş enerjisinin bir türevidir.

5 Kömür ve sanayileşme Buraya değin görüldüğü gibi, insanoğlunun 40 50bin y l önce başlayan değişik enerji kaynaklar ndan yararlanma süreci, 12.yy. a dek yavaş ad mlarla gelişmiştir. Oysa, 16.yy. dan sonra özellikle kömür ün büyük tutarlarda toprak alt ndan ç kar larak kullan ma girmesiyle, enerji kullan m nda önemli bir art ş olmuştur. Odunun yerine kömürün kullan lmas yla, s enerjisinin kullan m nda verim artm şt r. Kömürden elde edilen yüksek s cakl ktaki s enerjisi ile insanoğlu, daha önceleri ergitip işleyemediği madenleri de büyük çapta işleme olanağ bulmuş yeni metal işleme teknikleri geliştirerek yeni bir döneme, sanayii devrimi olarak adland r lan döneme girmiştir. Sanayii devriminin temeli, kömürden elde edilen s enerjisinin büyük tutarda sanayii de kullan m d r. Bu arada önemli bir buluş ortaya ç km şt r. buhar makinas. Kömür madenlerinde biriken suyun o günün koşullar nda atlar n kulland ğ pompalarla d şar at lmas sürüp giderken, 1698 de Savery, 1712 de Newcomen adl ingiliz ustalarca ortaya at lan, bu işi kömürle çal şan makinalara yapt rma düşüncesi ve ard ndan bu düşüncenin bu kişilerce uygulamaya sokulmas buhar makinas n ortaya ç karm şt r. Buhar makinas nda kömür ateşiyle kaynat lan suyun buharlaşmas ve bu buhar n bir pistonu itmesi temel düşüncedir. Bunun için ilk başlarda bu makinaya buhar makinas denmiş ve bu terim böylece kullan ma gelmiştir. Oysa bu makinada esas yararlan lan enerji kaynağ buhar oluşturmak için kömürün yanmas yla ortaya ç kan s enerjisidir. Bu yönüyle bu makine s makinas d r. Yani s enerjisi iş yapmada kullan lm şt r. Bu makine insanoğlunu yapt ğ ilk taş nabilir iş yapt rma arac d r.bunan önce yap lan su ve yel değirmenleri, taş nabilir değildir ve ancak belli bir amaca hizmet edebilir niteliktedir. Oysa buhar makinas taş nabilirdir. Daha sonralar görüleceği gibi, çeşitli işlerin yap lmas nda kullan labilme olanağ vard r. İlk buhar makine leri verimsizdir.%1 2 Verimle çal şmaktad r. O dönemin çok iyi ustas olan İngiliz James watt, Newcommen buhar makinalar n onar rken, 1769 da bu makinalarda bir değişiklik yapm ş ve makinalar n verimi birden yükselmiştir %6. bu buluş bu makinay kullanan iş adamlar n n çok hoşuna gitmiştir. Çünkü Watt n makinas yla daha az kömür kullanarak ayn işi yapt rma olanağ bulmuşlard r. Acaba daha da az kömürle, hatta hiç kömür kullanmadan bu makine çal şt r lamaz m? Sorusu giderek çok sorulmaya başlanm şt r. Ustalar n deneyimleri bu gelişmeleri başarmaya yetmeyince akla bilimden yararlanma gelmiştir. Watt n geliştirdiği makian n daha da verimli duruma getirilmesinde ustalar n sadece deneyimleri yetmeyince, acaba bilimsel bulgular bize yard mc ola bilir mi? Sorusunun ortaya ç kmas alt nda, bilimsel deneyimlerin yard m yla bunu başara bilirmiyiz düşüncesi yatmaktad r. Ancak, o günlerde bilim adamlar baz deneyler yapmakla birlikte bu deneyleri kendi dünyalar ndaki s rça köşklerinde ve merak duygular n gidermek için yapt klar, bunlar n Newcommen ve Watt n makinlar sonuçlar n n ne tür işlerde kullan labileceği düşüncesinden uzak bir yaşam sürdürmektedirler. Is bilimi dediğimiz termodinamik bilimi bilim adamlar n n bu konulara yöneltilmesiyle ortaya ç km şt r. Is bilimi yan nda elektrik ve m knat sla ilgili bilimsel bulgular n yayg nlaşmas ve uygulama alanlar na girmesi 19.yy da olmuştur.

6 Petrol ve çekirdek enerjisi Sanayii devrimi, kömürün ve s makinas n n büyük çapta kullan m ile genişleyip büyük insan topluluklar n egemenliği alt na alm şt r. 19.yy da petrolünde bulunmas yla bu egemenlik çok daha büyük boyutlara genişlemiştir. İlk petrol üretimi 1859 da ABD de Titusville de 21 metre derinlikte aç lan bir kuyudan gerçekleştirilmiştir. 19.yy., bu gün insan oğlunun teknolojik ürünlerin çoğunun geliştirildiği ve enerji kullan m n n büyük ölçüde artt ğ bir yüzy l olmuştur. Bunlara birkaç örnek olarak, 1807 ilk ticari buharl gemi Clemont 1814 ilk buharl lokomotif, 1856 ilk ticari buz yapma makinas, 1876 içten yanmal motor (otto langen telefon (Graham Bell) 1880 elektrik ampulu (edison) 1882 ilk buharla çal şan elektrik üretim santrali (edison /Newyork) 1884 buhar türbünü (persons) 1888 ilk elektrik motoru 1892 dizel motoru (diesel) 1893 Benz ve Ford un otomobil üretimi 1896 ilk su gücüyle çal şan elektrik üretim merkezi (Niagara şelaleleri, Newyork) 20.yy. a gelindiğinde, insanoğlu hem 19.yy.da bulup geliştirdiği teknoloji ürünlerini kullanmay daha da yayg nlaşt rm ş, hem de bu ürünlere yenilerini eklemiştir. Başka bir deyimle insanoğlu 19.yy. da başlatt ğ Teknoloji Devriminden giderek fazlalaşan ölçülerde yararlanma çağ na girmiştir. Art k daha güçlü makinalar yap lmaya başlam ş, dolay s yla daha fazla enerji kullan m başlam şt r. Bunun sonucu da gerek kömür, gerek se petrol üretimi h zla artm şt r. Bu arada beni bir enerji kaynağ daha bulunmuştur çekirdek enerjisi. Atom çekirdeklerinin parçalanmas ile ortaya ç kan enerji, 1942 de Enrico Fermi ce deneysel olarak laboratuar da gerçekleştirilmiştir. Ne yaz k ki enerji kaynağ n n ilk büyük çapta uygulanmas, atom bombas ile olmuştur de Hiroshişma ya at lan ilk atom bombas çekirdek enerjisinin önemini bir kez daha ortaya ç karm şt r. Ard ndan, çekirdek kaynaş m enerjisi de hidrojen bombas ile ilk uygulamas n gerçekleştirmiştir. Çekirdek enerjisinin bar şç l amaçlarla enerji elde edilmesinde kullan m ise, 1957 de

7 ABD de elektrik enerjisi üretmek üzere kurulan ilk çekirdek parçalanma enerjisinden yararlanan santral (reaktör) ile başlam şt r. 20.yy. da elektrik üretimi h zla artm ş, su gücünden, petrol ve kömür den, çekirdek enerjisinden yararlan larak üretilen elektrik enerjisi, sanayide, ulaş mda, iletişimde, evlerde büyük ölçüde kullan l r duruma gelmiştir. İletişim de elektrik enerjisinden yararlanma telgrafla başlam şt r. Daha sonra telefon,telex,faks,bilgisayar ağlar, ile adeta bir ç ğ gibi büyümüştür. 20. yy. da ulaş mda art k hayvanlar n kullan m en aza inmiş, bunun yerini petrol türevleri ile çal şan araçlar alm şt r de dünya yüzeyinde hemen hiç otomobil yokken, 1990 larda 350milyon dolay nda petrolle çal ş r ulaş m arac yollarda dolaş r duruma gelmiştir. Hava ulaş m ise 1903 y l nda Wright kardeşlerin ilk uçakla uçuşunun ard ndan, giderek önem kazanm ş, 1927 de ilk k talar aras durmaks z n 33,5 saatte gerçekleştirilen uçak yolculuğundan sonra jet motorunun 1937 de bulunup hava ulaş m nda kullan m ile yayg nl ğ artm şt r. Bu gün günde yaklaş k 4 milyon kişinin uçakla uçtuğu göz önüne al n rsa, hava ulaş m n n nedenli önem kazand ğ aç kça görülebilir.

8 Yoğun enerji kullanımının düşündürdükleri Bu k sa aç klamalardan anlaş lacağ gibi 20.yy. insanoğlunun enerji kullan m nda h zl bir şekilde doruklara ç kt ğ bir yy. olmuştur. Yeterli enerji kaynaklar olduğu sürece ve bu kaynaklardan elde edilen enerji ucuz olduğu sürece bu durum sürüp gidecek gibidir. Acaba öylemi? 20.yy. da insanoğlunun ilk karş laşt ğ enerji bunal m aras nda olmuştur. Dünyan n önemli bir petrol deposu olan Arap ülkelerinin, gelişmiş ülkelere karş petrolü bir koz olarak kullanmay düşünüp uygulamaya koyduklar bu y llarda ortaya ç kan geçici petrol bunal m, insanlar n kafas nda yeni bir soru getirmiştir. Evet, ya bir gün petrol biterse ne olur? 20. yy a neredeyse damgas n vuran bu enerji kaynağ o denli yayg n kullan lmaktad r ki bir gün bunda yoksun kal rsak bütün uygarl ğ m z çökecek mi? Bir çok işini petrol gibi bir enerji kaynağ na bağlayan ve buna fazlas yla al şan insanoğlu, petrolsüz ne yapacak t r?. Gerek petrol gerekse kömür, on milyon lar ca y l öncesinden oluşmuş enerji kaynaklar d r ve tükenmez değillerdir. Eğer bu kullan m sürerse ki öyle görünüyor ve öyle istiyoruz. Bunlar bir gün tükeneceklerdir. O zaman ne olacakt r. Bu enerji kaynaklar n n tükenmesi ile ilgili olarak bu gün görüşler değişiktir ama yine de en çok bir yüzy l içinde bunlar n önemli ölçüde azalacağ ndaki görüşler çoğunluktad r. Çekirdek enerjisi içinde ayn şeyler söylenebilir. Dünya üzerinde çekirdek parçalanmas ndan elde edilen enerji için gerekli çekirdekler yani (uranyum ve toryum) s n rl d r ve bunlar da bir gün bitecektir. Bir umut, çekirdek kaynaş m ile elde edilmesi düşünülen enerjidir. Güneşin enerji üretimine benzer bir şekilde, hafif çekirdekleri kaynaşt rarak elde edilen bu enerji için bu günkü teknoloji, bir türlü bu enerjiyi laboratuar aşamas ndan ç kart p geniş çapl uygulamaya sokamamaktad r. Bu başar la bilinirseki en az 50 y l içerisinde olabileceği söylenmekte ve bu 50 y l geçen y llar içerisinden azalmamaktad r. Hidrojen çekirdeklerinden bulmak pek sorun olmayacak, dolay s yla yeni ve büyük çapta enerji kaynağ na kavuşmuş olacağ z. Bu gün için bu enerji kaynağ sadece uygulanmas olas olan bir umut niteliğini korumaktad r. 20.yy. n son çeyreğinde bir başka sorun daha ön plana ç km şt r. Çevre Sorunu. Bu gün enerji gereksinimimizi karş lamak için çok büyük tutarlarda kullan lan fosil yak tlar, kullan lma s ras nda çevresine birtak m at klar atmaktad rlar. Bu at klar giderek, özellikle kentler gibi yoğun yerleşim yerlerinde, insan sağl ğ n önemli düzeyde etkileyecek yoğunluklara ulaşmaktad r. Ayr ca, sanayiinin de çevreye etkileri önemli boyutlara ulaşm şt r. Bu at klar hem çevre koşullar n n hem de çevreyi olumsuz yönde etkilemektedir. Bu at klardan nas l kurtulabiliriz. Ya da bunlar nas l en aza indirebiliriz. Sorusuna yan t aramak 20.yy. sonlar na doğru insanoğlunun çok önemli bir uğraş alan olmuştur. Çekirdek enerjisinden yararlanmadaki ş n saçar (radioaktive) at klar ise başka bir sorundur. Bunlardan kurtulman n tek yolu bunlar uzun süreler (olarca y l) çevreye zarar vermeyecek şekilde saklamak ya da depolamakt r. Ayr ca, bu enerjiden yararlanan santrallerin birkaza durucuda çevreye verecekleri zararl etkiler de önemli bir sorundur. Çevre etkilerinin baz sonuçlar bu gün için belli ölçüde bilinmektedir. Sözgelimi, asit yağmurlar n n ormanlara verdiği zararlar aç kt r. Fosil yak tlar n yak lmas sonucu ortaya ç kan karbondioksit gaz n n atmosfer de bir perde gibi s dalgalar n n geçişini önlediği bellidir. İnsanoğlunun ateşle başlayan enerji kullan m 20.yy da doruklara ç km şt r. Yan nda bir çok sorunda getirmiştir. Peki ne yapacağ z? Bu sorunlara ivedi çözümler nas l bulacağ z? Yoksa, k sa bir süre sonra dünyam z yaşanmaz duruma m getireceğiz. Ya da atalar m z n dönemindeki ilk çağ yaşant s nam döneceğiz? başka seçeneklerimiz varm d r.

9 enerji kaynaklar m z ve insan n enerji kullan m

10 Sürdürülebilir Kalkınma Kalk nma ve buna bağl olarak enerji kullan m sürecektir. Ancak, bu gelişmenin sürekli olmas göz önüne al nacak, bunun bir yerde sürdürülemez duruma düşmemesi için önlem al nacakt r. Başka bir değişle, enerji kullan m nda çevre etkilerine ve tükenir enerji kaynaklar n n tükenmemesi gerekir. Enerji kaynaklar tükenirse kalk nma sürdürülemez. Hatta geri dönüşe geçilir. Enerji kaynaklar n n kullan m nda olumsuz çevre şartlar göz ard edilirse, bir süre sonra çevre yani dünya dediğimiz bu gezegen, insanlar için yaşanmaz duruma gelebilir ki bu durumda ne kalk nmadan ne de insanoğlunun bu gezegendeki sürdürebilirliğinden söz edilir. Öyleyse, bu iki konu enerji kullan m nda ve dolay s yla kalk nmada öncelikli olmal d r ve olacakt r. Buna göre, sürdürülebilirlik için temiz ve tükenmez enerji kaynaklar na geçiş kaç n lmazd r. Tüm dünya göz önüne al nd ğ nda insanoğlu için temiz ve tükenmez enerji kaynaklar yeterli olabilecek midir? İnsanoğlu bunu başarabilecek midir? Günümüzün gelişmiş toplumlar nda yaşayan bir insan n gündelik kulland ğ enerji ye bakt ğ m zda şöyle bir görüntüyle karş laş r z. i) yaşam n sürdürmek için g dadan ald ğ enerji (g da ve sanayii nin kulland ğ enerjiden kişi baş na düşen pay) ii) yaşad ğ evde kulland ğ enerjiler ( s nma, serinleme, ayd nlatma, yemek pişirme, çamaş r y kama,s cak su vb.) iii) bir erden başka bir yere gitmek için bindiği taş tlarda kullan lan enerjilerden kişi baş na düşen pay) iv) iş yerinde kulland ğ çeşitli araçlar için gerekli enerji den kişi baş na düşen pay ( s nma, ayd nlanma, asansör, bilgisayar, telefon v.b.) v) sanayinin ürettiği araç ve gereçlerin kullan m nda, bunlar n yap m için harcanan enerji den kişi baş na düşen pay (kumaş, otomobil, çimento, TV, cam, plastik, kağ t,...) İnsanoğlunun bu gereksinimlerini karş layabilmek için bu gün dünya yüzeyinde kullana bileceği enerji kaynaklar bellidir. Bunlar genelde iki s n fta toplanabilirler tükenir enerji kaynaklar tükenmez enerji kaynaklar.,... Enerji Kaynakları Tükenir Enerji kaynaklar Fosil yak tlar(petrol, kömür doğalgaz) çekirdeksel yak tlar yer içi s s (uranyum, toryum, lityum) Tükenmez enerji kaynaklar günlük güneş enerjisi ve türevleri (biokütle,rüzgar,deniz dalgalar ) gel git Tükenir terimi, insanl k için k sa bir gelecekte tükenebileceği öngörülen kendini yenileyemeyen enerji kaynaklar için geçerlidir. Bu kaynaklar, bir şekilde, çok eskilerden depolanm ş kaynaklard r. Bu kaynaklar n içine milyonlarca y lda oluşan fosil yak tlar ile, dünyan n oluşumuyla yaş t uranyum ve toryum elementleri girer. "Tükenmez" enerji kaynaklar, insanl k için oldukça uzun say lacak bir gelecekte tükenmeden kalacak kaynaklard r. Bunlar n baş nda güneş gelmektedir. Güneş, bu günkü hesaplara göre 5 milyar y l daha bu günkü durumunu koruyacakt r. Yani insanlar için bu enerji kaynağ tükenmez bir enerji kaynağ d r. Diğer tükenmez enerji kaynaklar olarak yer içi s s n ve ay n etkisiyle denizlerdeki gel git i saya biliriz. Gel git enerjisi s n rl d r. Yer içi s s ise bu günkü görüşlere göre daha çok uzun süreler yararlan labilecek bir enerji kaynağ olma kimliğini korumaktad r. Yer yuvarlağ n n m 3 lük hacmi göz önüne al n rsa bu görüşün pek de yanl ş olmad ğ görülür.

11 Bu gün elimizin alt ndaki temel enerji kaynaklar m z bunlard r. Bu gün için laboratuar düzeyinde üzerinde çal ş lan hafif elementlerin çekirdeklerinin kaynaşt r lmas ndan elde edilen bir enerji türü yani çekirdek kaynaş m enerjisi ise, bu gün için insanl ğ n kullan m na sunulmam şt r.

12 Tükenmez enerji kaynaklarına bir bakış İşte bu temel enerji kaynaklar m z, insanlar n değişik amaçlarda kulland ğ tüm enerjilerin sağlanmas ndan kullan lacak kaynaklard r. Bu gün gelişmiş ülkelerde yaşayan bir insan için günlük enerjik tüketimi yaklaş k 950 milyon jül dür. Bu tutar n içine yukar da belirtilen tüm enerji kullan mlar ndan bir insana düşen paylar girmektedir. Doğal olarak dünya daki her insan n gelişmiş ülke de yaşamamaktad r ve dolay s yla bu denli enerji tüketmemektedir. Ancak, tüm ülkeler gelişme çabalar ndad r. Gelişime, bir yönüyle kişi baş na kullan lan enerjinin artmas d r. Öyleyse bir gün gelipte tüm ülkelerin bu günkü gelişmiş ülkeler düzeyine geldiğini varsayarak, acaba ne tutarda enerji gerekecektir. Bu gün dünya daki insan say s, yaklaş k 5,5 milyard r ve bu say artama eğilimini sürdürmektedir. Bu günkü görüşlere göre dünya daki insan say s 9 12 milyara dek yükselecek ve orada durarak değişmez kalacakt r. Ortalama olarak 10 milyar insan göz önüne al r ve hepsinin bu günkü gelişmiş ülke insan gibi yaşad ğ n düşünürsek, bu durumda, günlük toplam 95x10 17 J lük (9,500,000,000,000,000,000,J) enerji gerekecektir. Acaba, enerji kaynaklar bu enerji yi karş laya bilecek mi? Tükenir enerji kaynaklar n n yak n say labilecek bir sürede büyük oranda tükeneceği var say ld ğ için, sonunda elimizin alt nda sadece tükenmez enerji kaynaklar kalacakt r. Sürdürebilirlik için tükenmez ve temiz kaynaklara gereksinim olduğu da göz önüne al nd ğ nda acaba, bu kaynaklar yeterli ola bilecek mi? Gelin, tükenmez enerji kaynaklar n n biz insanlara neler verdiğine, neler verebileceğine bakal m. Daha önce de belirtildiği gibi, insanoğlu, dünya yüzeyinde var olduğu sürenin çok büyük bir kesiminde tükenmez enerji kaynaklar ndan yararlanm ş, ancak 16. yy dan sonra ve özellikle 20. yy da tükenir kaynaklara bu denli bağ ml duruma gelmiştir. Tükenmez enerji kaynaklar n, en küçüğünden, gel git le başlayarak ele alal m. Gel git, başat olarak ay n ve az da olsa güneşin dünyay kütle çekim kuvveti ile çekmesinden kaynaklanmaktad r. Bu çekim kuvvetinin etkisi ile denizlerdeki sular yükselip alçala bilmektedir. Deniz deki bu kabar p alçalmalar bir gün süresinde olmaktad r. Öyleyse deniz kabard ğ nda bir tür kapak ile sular hapsedilip, sonra alçalma döneminde bu sular ak t larak bir türbün çevrilebilir ve buradan da elektrik enerjisi elde edilebilir. Gelgit den elektrik elde edilmesi dünyan n her yerinde mümkün değildir. Gel git enerjisinin büyüklüğü 3 milyar kw dolay ndad r. Yani, gündelik gel git enerjisi yaklaş k 2.6x10 17 J dür. Bu gün gel git enerjisi çok s n rl bir şekilde kullan lmaktad r. Gel git enerjisinin hemen hiçbir olumsuz çevre etkisi yoktur. Ve bu enerji ay ve dünya bu günkü durumunu koruduklar sürece tükenmez bir enerji kaynağ d r. Yer içi s s (geothermal) insanoğlunun çok eskiden beri y kanmak ve sağl k bulmak amac yla kulland ğ yeralt ndan gelen s cak sular ile s cak buhar dan oluşur. Yerküresinin içinde, bu günkü görüşlere göre, dünyan n oluşumundan ve yer içindeki ş n saçar (radioactive) maddelerinin sald klar ş n m enerjisinin s enerjisine dönüşmesinden kaynaklanan s cak katmanlar bulunmakta, bu katmanlar üzerinden akan ya da bu katmanlar n çatlaklar ndan s zan yer alt sular n n s n p kendiliğinden yol bulup s cak su ya da buhar olarak yer yüzüne ç kmas, ya da insanoğlunca delik delinerek yer yüzüne ç kart lmas sonucu bu s dan yararlanmas yerici s s n n temelini oluşturur. Bu gün bunun doğal değeri 2.6x10 22 J/gün dür. Güneş dünya n n d ş nda yak n çevremizdeki en büyük enerji kaynağ m zd r. Güneşin bir günde çevresine sald ğ enerji 3x10 32 J dür. Dünya bu enerjinin çok küçük bir kesrini alm şt r 1.5x10 22 J dür. Bir y lda dünya yüzeyine düşen güneş enerjisi yaklaş k 150 trilyon kömüre eş değerdir. Sadece Türkiye

13 üzerine düşen bir y ll k güneş enerjisi yaklaş k 80 milyar ton petrole eş değerdir. Türkiye nin 1997 y l nda kulland ğ toplam enerji ise 70 milyon ton petrole eş değer. Bu rakamlar güneş enerjisinin büyüklüğünü göstermektedir. Ancak, güneşin gezegenimizde ne tür işler yapt ğ ve insanoğlunun da bu günkü teknoloji ile, gelen güneş enerjisinin hangi kesrini ne oranda kullanabildiğine k saca bir göz atal m. Güneş, gezegenimiz için temel enerji kaynağ d r. Günlük güneş enerjisi gezegenimizde pek çok işe yaramaktad r. Bunlar n baş nda biz canl lar için en önemli olay olarak nitelenebilen fotosentez yani, güneş ş nlar n n enerji ile suyun oksijen ve hidrojenlerini ayr şt rarak, oksijeni d şar at p hidrojenle karbonu birleştirerek oluşturulan hidrokarbonlar ve dolay s yla oluşan bio kütle gelmektedir. Öyleyse, yeryüzündeki canl lar n oluşmas nda ve varl klar n sürdürmede güneş enerjisi olmazsa olmaz bir enerji kaynağ d r. Dünya ya gelen günlük güneş enerjisinin sadece on binde iki si fotosentez için kullan lmaktad r. Fotosentez enerjisinden hem g da hem de bio kütle olarak yararlanmaktad r insanoğlu. Günlük güneş enerjisinin bir başka görevi de, yağ şlar oluşturmas d r. Yer yüzündeki sular n güneş enerjisi ile buharlaşmas ve yeniden yer yüzüne düşmesi ile derelerimiz sürekli aka bilmekte, su gücünden yararlanabilmekteyiz. Güneş enerjisinin %23 ü bu iş için harcanmaktad r. Bunu değeri 3.5x10 21 J/gün dür. Sadece Türkiye ye bir y lda düşen yağ ş tutar n n 500 milyar ton olduğu düşünüldüğünde bu gücün önemi anlaş labilir. Rüzgarlar n oluşmas, okyanus dalgalar ve ak nt larda güneşin işleri aras ndad r. Günlük güneş enerjisinin binde ikisi bu işler için harcanmaktad r. Bunu değeri 32x10 18 J/gün dür. Güneş enerjisinin bir türevi olan rüzgar enerjisi, 20.yy. başlar nda petrolün yayg nl k kazanmas yla bir kenara itilmişken 20.yy. sonlar na doğru yeniden önem kazanm şt r. Özellikle rüzgardan elektrik enerjisi elde edilmede önemli uygulamalar başlat lm şt r. Bu konuda gerek dünya da gerekse ülkemizde yak n gelecekte bir s çrama beklenmektedir. Bunlar n d ş nda, yeryüzüne düşen güneş enerjisinin büyük bir kesimi karalarca ve denizlerce soğurulmaktad r. Diğer bir büyük kesmide yer yüzünü saran atmosferce geri yans t lmaktad r. Bu yans tmada en önemli pay bulutlar almaktad r. (%20). İnsanoğlunun, teknolojik olarak en önemli güneş enerjisi kullanma kesri kara ve denizlerce soğurulan bu yaklaş k %50 lik kesirdir. Günümüzün teknolojisi ile günlük güneş enerjisinin çok, hem de çok az bir tutar n kendimize yaral enerji ye çevirerek kullanmaktay z. Ancak, bu konulardaki teknolojiler gelişme sürecindedir. Yak n bir gelecekte günlük güneş enerjisinden daha verimli ve daha çok tutarda ve ucuz enerji elde etmek olanakl olacakt r. Günlük güneş enerjisinin uygulamada kullan m asl nda hayli eskilere dayan r. Ev yap m nda, güneş enerjisinin hiçbir zaman göz ard etmeyen insanoğlu bu konuda pratik uygulamalar çok uzun bir süredir kullanmaktad r. 20.yy. dan bu konudaki bilimsel çal şmalar önem kazanm ş gerek ev yap m nda gerekse kent yerleşiminde güneş enerjisinin edilgin olarak en verimli tutarlarda kullan m uygulamalar başlam şt r. Güneş mimarl ğ n n yeniden bilimsel olarak ele al n p uygulamalar n n yayg nlaşt r lmas çabalar 21.yy. da daha yayg nlaşarak süreceğe benzemektedir. 19.yy. dan beri güneş enerjisi ile su s tma uygulamalar süre gelmekte ve gelişmektedir da Paris teki bifuarda AUGUSTİN MOUCHOT, güneş enerjisi ile çal şan bir s makinas ile bir kitap bas m makinas çal şt rm şt r. 20.yy. bulunan güneş pilleri, güneş enerjisinin doğrudan elektrik enerjisine çevrilmesine olanak tan maktad r. Bu önemli buluş üzerinde bir yanda bilimsel çal şmalar sürerken, diğer yandan güneş pillerinin uygulamalar giderek artmaktad r.

14 Sonuç Buraya dek anlat lanlar göstermektedir ki, tükenmez enerji kaynaklar n n hemen hepsi, ayr ayr al nd ğ nda bile, bizim daha önce bulduğumuz 95x10 17 J/gün değeri için yeterli gözükmektedir. Ancak, şuras da gözden kaç r lmamal d r ki, bütün bu enerjilerin bizim istediğimiz enerjilere dönüştürülmesinde bir verim katsay da içine girmektedir. Bu katsay doğal enerji çevrimlerinde değiştiremeyiz. Söz gelimi, fotosentez de verim, %10 dolay ndad r. Ancak, insanoğlunun geliştirdiği dönüştürücülerin verimini bilimsel s n rlara dek yükseltebiliriz. 21.yy. bu tükenmez enerjilerden yararlanmada yeni dönüştürücülerin geliştirileceği ve verimlerinin artt r lacağ bir yüzy l olma yolundad r. İnsanoğlu nas l ateşten yararlanma yolunu bulup bunu kulland ysa, tükenmez enerjilerden de verimli bir biçimde yararlanma yolunu bulacakt r. Bu yola girilmiştir ve 21.yy. tükenmez enerji kullan m nda bir s çraman n olacağ bir yüzy l olarak gözükmektedir. Sürdürülebilirlik için pek fazla seçenek de bulunmamaktad r.