YENİLENEBİLİR ENERJİ DE TARIMIN ROLÜ

Transkript

1 T.C ADNAN MENDERES ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ TARIM EKONOMİSİ BÖLÜMÜ TE-L YENİLENEBİLİR ENERJİ DE TARIMIN ROLÜ Merve DOĞAN Tez Danışmanı Dr. Altuğ ÖZDEN AYDIN 2015

2 T.C ADNAN MENDERES ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ TARIM EKONOMİSİ BÖLÜMÜ TE-L YENİLENEBİLİR ENERJİ DE TARIMIN ROLÜ Merve DOĞAN Tez Danışmanı Dr. Altuğ ÖZDEN AYDIN 2015

3 İçindekiler ÖZET... i ÖNSÖZ... ii Çizelgeler Dizini... iii 1.GİRİŞ Konunun Önemi Araştırmanın Önemi Araştırmanın Amacı ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL ve METOT Materyal Metot YENİLENEBİLİR VE YENİLENEMEYEN ENERJİ KAVRAMLARI Yenilenebilir Enerjinin Genel Tanımı Yenilenebilir Enerji Kaynakları Hidroelektrik Enerjisi Hidroelektrik Enerjisinin Avantajları Hidroelektrik Enerjisinin Dezavantajları Biokütle Enerjisi Biokütle Enerjisinin Avantajları Biokütle Enerjisinin Dezavantajları Jeotermal Enerji Jeotermal Enerjinin Avantajları Jeotermal Enerjinin Dezavantajları Rüzgâr Enerjisi Rüzgâr Enerjisinin Avantajları Rüzgâr Enerjisinin Dezavantajları Güneş Enerjisi Güneş Radyasyonu Güneş Enerjisinin Avantajları Güneş Enerjisinin Dezavantajları Hidrojen Enerjisi Hidrojen Enerjisinin Avantajları Hidrojen Enerjisinin Dezavantajları... 21

4 Dalga, Akıntı ve Gelgit Enerjisi Dalga, Akıntı ve Gelgit Enerjisinin Avantajları Dalga, Akıntı ve Gelgit Enerjisinin Dezavantajları Elektrik Üretimi ile İlgili Maliyetler Yenilenebilir Enerji Teşvikleri BULGULAR YENİLENEBİLİR ENERJİ DE TARIMIN ROLÜ Tarım Kaynaklı Biokütle Enerjisi Biokütle Kaynakları Enerji Bitkileri Yağlı Tohum Bitkileri Karbonhidrat Bitkileri Elyaf Bitkileri Ağaç Kökenli Yakacak Enerjisi Biyoetonol Biyogaz Biyogaz Üretiminde Kullanılan Maddeler Biyodizel Biyodizelin Avantajları SONUÇ ve ÖNERİLER Kaynaklar... 46

5 i ÖZET Sürdürülebilir bir tarım politikası, özellikle enerji kullanımının sürdürülebilir kalkınma ile uyumlu olması ve gelecek kuşaklara temiz ve yaşanabilir bir çevre bırakılmasının güvence altına alınması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu durumu sağlamak için yenilenebilir enerji kaynaklarına teşvik edilmelidir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından biokütle enerjisi, enerji problemlerine karşı önemli bir çözümdür. Bu çalışma dayenilenebilir enerji kaynakları hakkında genel bilgiler verilerekbiokütle enerjisi vurgulanmıştır. Enerji bitkilerinin biokütle enerjisi üzerine etkisi anlatılmıştır. Anahtar Kelimeler: Enerji Kaynakları, Dünya, Tarım, Türkiye, Yenilenebilir Enerji

6 ii ÖNSÖZ Lisans tezimin hazırlanmasında emeği geçen tez danışmanım değerli hocam Dr. Altuğ ÖZDEN e saygılarımı sunuyor ve desteklerinden dolayı kendisine teşekkür ediyorum. Ayrıca eğitim hayatım boyunca daima desteklerini esirgemeyen aileme çok teşekkür ediyorum.

7 iii Çizelgeler Dizini Çizelge 1.Dünya ve Türkiye Yenilenemeyen Enerji Üretimi... 6 Çizelge 2.Toplam Birincil Enerji Üretimi ve Tüketimi... 7 Çizelge 3.Dünya Yenilenebilir Enerji Üretimi Çizelge 4. Dünya Yenilenebilir Enerji Üretimi Çizelge 5.Türkiye Yenilenebilir Enerji Üretimi Çizelge 6.Türkiye de elektrik enerjisi kurulu gücünün yıllar bazında değişimi Çizelge 7.Türkiye de enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretim miktarları Çizelge 8.Türkiye nin nüfus, ekonomi ve enerji durumu Çizelge 9.Enerji santrallerinin işletme-bakım ve yakıt maliyeti Çizelge 10.Enerji santrallerinin kapasite faktörü, ilk yatırım ve birim enerji üretim maliyeti Çizelge 11.Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü ülkelerinde kömür, nükleer ve doğalgazdan % 5 iskonto oranıyla 2010 yılı birim enerji üretim maliyeti Çizelge 12.Dünya Tarım Varlığı Çizelge 13.Türkiye Tarım Varlığı Çizelge 14.Türkiye de biokütle enerjisine hammadde oluşturan bitkisel üretim potansiyeli Çizelge 15.Biokütle Enerjisinin Yenilenebilir Enerji Üretimine Oranı Çizelge 16.Tarım ve Ormancılık Enerji Kullanımının Toplam Enerji Kullanımına Oranı Çizelge 17.Yenilenebilir Enerji Üretimi Üzerine Etkili Faktörlere Ait Tanımlayıcı İstatistikler Çizelge 18.Yenilenebilir Enerjiye Etki Eden Faktörler... 43

8 1 1. GİRİŞ 1.1 Konunun Önemi Enerji, ekonomik ve sosyal gelişmişliğin bir göstergesi olarak insanoğlunun vazgeçilmez bir ihtiyacıdır. Enerji kavramı ve enerji kaynaklarının sürdürülebilirliği geçmişten bugüne dünyanın en önemli konularından ve sorunlarından biri olmuştur. Enerji yaşam kalitesinin artırılmasında etken olduğu gibi, teknolojik üretim ve gelişim için hayati derecede önemlidir. Enerji kaynaklarının hızla tükenmesi, petrol, kömür, nükleer enerji gibi kendini yenileme durumu olmayan kaynakların bilinçsizce kullanılması, bu kaynakların çevreye ve atmosfere verdiği kirlilik gibi etkenler insanları yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaya yönlendirmiştir. Yenilenebilir enerji en genel anlatımıyla, Dünya da bol miktarda bulunan, kendini yenileyebilme özelliğine sahip olan, doğaya zarar vermeyen enerji kaynaklarıdır. Yenilenebilir enerji kullanımı; enerji kaynaklarında çeşitliliği artıran, azalmakta olan fosil kaynakların yerini alabilecek, yerli olduğu için fosil yakıtlardaki dışa bağımlılığı azaltan, kırsal alanda elektrik temininde önemli, fosil yakıtların yerine kullanılarak hava kirliliği-sera gazı sorunlarına çözüm getirecek bir seçenektir. Gelişmişlik düzeyi yüksek ülkelerin en önemli ihtiyaçlarının başında gelen enerji tüketimi, sürekli artmakta ve bu artış gelecekte de devam etmektedir. Bugün sahip olduğumuz teknolojik gelişmelerin devam etmesi ve sunduğu imkânların yaşamımızda sürmesi için doğrudan ve dolaylı olarak enerji tüketmek zorundayız. Tüketmek zorunda olduğumuz enerjinin bugün büyük bir çoğunluğu fosil yakıtlarından, geri kalanı ise nükleer ve yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılanmaktadır. Fosil yakıt kullanımının çevre ve insan sağlığına verdiği tüm dünya üzerindeki zararları, önlem alınmazsa bu zararların telafisi için gelecekte yaşayacak insanların ödeyeceği bedelin çok büyük boyutlara erişeceğini kaçınılmaz olacaktır (MEB, 2012). Dünya da enerji ihtiyacı her yıl yaklaşık %4 5 oranında artmaktadır. Buna karşılık, bu ihtiyacı karşılayan fosil yakıt rezervi ise çok daha hızlı bir şekilde azalmaktadır. En iyimser tahminler bile önümüzdeki 50 yıl içinde petrol rezervlerinin büyük ölçüde tükeneceğini ve ihtiyacı karşılayamayacağını göstermektedir. Kömür ve doğalgaz için de uzun süreçte benzer bir durum söz konusudur. Ayrıca fosil yakıt kullanımı, dünya ortalama sıcaklığını artırmış, yoğun hava kirliliğinin yanı sıra

9 2 milyarlarca dolar zarara yol açan sel, fırtına gibi doğal felaketlerin gözle görülür şekilde artmasına neden olmuştur. Bu nedenle insanoğlu fosil yakıt rezervlerinin bitmesini beklemeden yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek zorundadır (Görez ve Alkan, 2005). 1.2 Araştırmanın Önemi Enerji üretiminde fosil kaynak kullanımının devam edebilme olanağının kalmadığı, kabul edilmesi gereken bir gerçektir. Bu durumda, sanayinin gelişmeye başlaması ile kullanımı giderek artan, kalkınma ve sanayileşme yolunda verdiği zararlar, önceleri göz ardı edilen bu enerji kaynaklarının yerine çevremizin kendi doğal ürünü olan yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılmasının arttırılması gerçeği her geçen gün daha iyi anlaşılmaktadır. Hava, su, toprak kirliliğinden bitki örtüsünün ve hayvanların yok olmasına kadar uzanan çevre sorunları, bu sorunlardan etkilenen insanlarda gelecek kaygısı uyandırmış, bu kaygı ile beraber, çevrenin korunmasına karşı hassasiyet de giderek artmaya başlamıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları ülkenin çeşitli bölgelerinde dağınık bir biçimde bulunduğundan, ekonomik ve sosyal açıdan gelişmemiş, sanayinin geri kaldığı coğrafi bölgelerde uygulanma potansiyeline sahiptir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması sonucu üretimi teşvik edilmiş olan ekonomik uygulamalardaki artış, gelişmesine neden olabilir. Böylece bölgeler arası gelişmişlik farkının giderilmesinde, ekonomik ve sosyal dengesizliğin azalmasında yenilenebilir enerji kaynakları etkili olabilir (MEB, 2012). 1.3 Araştırmanın Amacı Yaşanılan hızlı nüfus artışı ile Dünya da her gün yenilenmekte olan teknolojik yönelimler daha fazla enerji tüketimine neden olmaktadır. Enerji, Dünya ekonomisi için önemli bir unsurdur. Dünya devletleri ve uluslararası kuruluşlar enerji kaynaklarını (petrol, doğalgaz, kömür) elde etmek için birbirleriyle yarışmaktadır. Bu nedenle, enerji ihtiyacı ulusal ve uluslararası gündemde oldukça önemli bir yer tutmaktadır. Enerji kaynaklarının tükenebilir oluşu, dışa bağımlılığın varlığı ve çevresel etkiler sebebiyle; günümüzde ülkeler için güvenli, yeterli miktarda, ucuz ve temiz enerji üretmek, ekonomik ve sosyal hayatın temel problemleri arasında yerini almaktadır. Bu araştırma da yenilenebilir enerji de tarımın rolü incelenmiş ve tarım ile yenilenebilir enerjinin arasında nasıl bir ilişki bulunduğu, tarımın yenilenebilir

10 3 enerji üzerinde etkisinin var olup olmadığı, üretilen tarımsal ürünlerin veya diğer atıkların ne kadar etkili olduğu ve çevreye duyarlı yenilenebilir enerji üretiminin mevcut durumunun ortaya konulması amaçlanmıştır. 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Yenilenebilir enerji de tarımın kullanımın belirlenmesi ve sonuçlarının değerlendirilmesi üzerinde yapılmış birçok çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar içinde araştırma konusu ile ilgili olanlar, tarih sırasına göre aşağıda özetlenmeye çalışılmıştır. Şenpınar ve Gençoğlu, (2006) Yenilenebilir enerji kaynaklarının çevresel etkileri açısından karşılaştırılması konulu bu çalışmada yenilenebilir enerji kaynakları hakkında genel bilgiler verilerek, yenilenebilir enerji kaynaklarının olumlu ve olumsuz çevresel etkileri incelenmiştir. Özertan, (2007) Biyoyakıtlar Türkiye için ne ifade ediyor bu çalışmada yenilenebilir enerji kaynağı olarak biokütleden elde edilen biyoyakıtların üretimine yönelik oluşturulacak politikalar ve Türkiye nin biyoyakıtlara yönelik karar alabilmesi için detaylı planlama yapması ve sonrasında enerji, çevre, tarım ve kırsal kalkınmaya yönelik entegre ve dinamik politikalar üretmesi ile ilgili bilgiler verilmiştir. Kaplan v.d., (2009) Geleceğin alternatif enerji kaynağı biyoetonolün önemi ve sorgum bitkisi konulu bu çalışmada biyoetonolün üretiminin önemi ve Dünya da biyoetonol üretiminde çok önemli yere sahip olan sorgum bitkisinin tarımı ile Dünya ülkelerindeki kullanımı hakkında bilgiler sunulmuştur. Önal ve Yarbay, (2010) Türkiye de yenilenebilir enerji kaynakları potansiyeli ve geleceği bu çalışmada öncelikle yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımlarına yönelik genel bilgiler sunulmuştur. Enerji sorunu çözümüne katkı ve ulusal ekonomiye yeni kazanç sağlaması açısından yenilenebilir enerji kaynaklarımızdan enerji elde yöntemleri geliştirilmelidir sonucuna varılmıştır. Melikoğlu ve Albostan, (2011) Türkiye de biyoetonol üretimi ve potansiyeli. Bu çalışmada Türkiye de enerji tarımının yapılması ve biyoetonol üretilmesi üzerinde araştırmalar yapılmış ve ulusal politika olarak rüzgâr, güneş, jeotermal ve hidroelektrik enerjisi üzerine yapılan yatırımlar gibi, biyoenerji konusunda da

11 4 yapılacak olan yatırımlar sürekli bir şekilde teşvik edilmeli bu alanda ulusal bir politika oluşturulmalı sonucuna ulaşılmıştır. Kılıç, (2011) Bu Çalışmada biyogaz önemi, genel durumu ve Türkiye deki yeri ele alınmıştır. Türkiye nin enerji ihtiyacının karşılanmasında ve enerji sorununun çözümü için; tarımsal, hayvansal ve evsel atıkların anaerobik işlemlerle değerlendirilmesi gerekmektedir. Atıkların üretim potansiyellerinin, anaerobik parçalanma koşullarının ve uygun üretim türünün belirlenmesi, konuyla ilgili çalışmaların desteklenerek anaerobik arıtma teknolojilerin geliştirilmesi şarttır. Organik madde ve sudan meydana gelen biokütlenin enerjiye dönüştürülmesinde kullanılan teknolojinin basit ve çabuk uygulanabilir olması, enerjinin az masrafla dönüştürülmesi, ekonomik olması, yenilenebilir enerji kaynaklara dayalı olması, doğadaki mevcut olan dengeyi bozmaması da bu üretimlerin tercih sebepleri arasındadır sonucuna ulaşılmıştır. Koç ve Şenel, (2012) Dünya da ve Türkiye de enerji durumu bu çalışmada enerji kaynaklarının Dünyadaki ve Türkiye deki durumu incelenmiş enerji kaynaklarının rezerv/kapasite, üretim ve tüketim değerleri üzerinde durulmuş ayrıca yenilemez ve yenilenebilir enerji kaynakları için durum tespiti yapılmış ve ülkelerin yenilenebilir enerji kaynakları konuları üzerinde değerlendirmeler yapılmıştır. Karayılmazlar v.d, (2011) Bu çalışmada biokütlenin Türkiye de enerji üretiminde değerlendirilmesi üzerinde durulmuş biokütle yetiştiriciliğinin ülkemizdeki potansiyeli ve önemi hakkında bilgiler verilmiş ve enerji gereksiniminin önemli bir miktarını modern enerji ormancılığı projesi sağlaması için çalışmalar yapılması gerektiği belirtilmiştir. Baran, (2012) Bu çalışmada çevre dostu enerji üretimi ile yenilenebilir kaynakların enerji üretiminde ki rolü ve geleceğe dönük beklentiler tartışılmış ve fosil yakıtlara dayanan enerji üretimi, çevre kirlenmesi, sera etkisi, doğal bitki örtüsü ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri nedeni ile gelecek vaat etmeyen bir yöntem sonucu ulaşılmıştır. Bu bağlamda, çevre stratejileri belirlenirken, güneş ve rüzgar enerji üretimi alt başlığına mutlaka yer verilmeli ve bu konudaki araştırma ve projeler desteklenmelidir.

12 5 Karaca, (2013) Bu çalışmada tarım sektöründe atıl ve yenilenebilir enerji kaynakların değerlendirilmesi çalışılmıştır. Tarım sektörünün çağın gerekliliklerine ve sürdürülebilir kalkınma ile uyumlu bir yapıya bürünmesi konusunda bazı öneriler sunulmuş önerilerin ortak noktası artık tüm dünyada sürdürülebilir olmadığı kabul edilen fosil yakıtlara tarım sektöründe de sınırlama getirilmesidir sonucuna ulaşılmıştır. 3.MATERYAL ve METOT 3.1. Materyal Çalışmanın ana materyali çeşitli kurum ve kuruluşlardan derlenen veriler ile literatür taraması sonucu elde edilen bilimsel makale, tez, kitap vb. kaynaklardan oluşturmaktadır Metot Çalışmada mevcut toplam enerji üretimi, yenilenebilir ve yenilenemeyen enerji üretimleri ve mevcut tüketim istatistikleri basit yüzde hesaplar şeklinde sunulmuştur. Yenilenebilir enerji üretim ve bu üretim üzerine etkili olabileceği düşünülen faktörler arasındaki ilişkileri belirlemek amacı ile korelasyon katsayıları hesaplanmıştır. 4.YENİLENEBİLİR VE YENİLENEMEYEN ENERJİ KAVRAMLARI Enerji, yaşamın sürdürülebilmesi için gerekli temel ihtiyaçlardan biridir. Isıtmada, aydınlatmada, elektrikli aletlerin çalışmasında, taşımacılıkta, sanayide, vb. birçok alanlarda enerji kullanılmaktadır. Enerji kaynakları, kömür, petrol, doğalgaz, bor ve nükleer enerji gibi yenilemeyen ve kendini yenileyebilme özelliğine sahip doğaya zarar vermeyen yenilenebilir enerji olmak üzere ikiye ayrılmaktadır Yenilenebilir Enerjinin Genel Tanımı Hızla artan dünya nüfusu ve sanayileşme ile birlikte artan enerji gereksinimi, gün geçtikçe azalan, kısıtlı geleneksel enerji kaynakları ile karşılanamamaktadır. Enerji ihtiyacının büyük kısmını karşılayan fosil yakıtlar bugün çevre kirliliğinin önemli nedenlerinden biridir. Bu yüzden yenilenebilir enerjiye ilgi artmaya başlamıştır (ÇKA, 2010). Yenilenebilir enerji, doğal ortam koşulları içinde özellik ve varlıklarını koruyabilen, miktarları değişmeden sabit kalabilen kaynaklardır. Coğrafi olarak çok geniş alanlarda bulunabilmekte, yerel ve modüler olarak istenilen miktarda enerji

13 6 talebini karşılayacak şekilde kullanılabilmekte ve daha çok kırsal ve dağınık yerleşim birimlerinin enerji talep yapısıyla uyum göstermektedir (EİE, 2012). Yenilenebilir enerji kaynakları bakım masrafları, işletme masrafları, çevresel etkileri az olması, ulusal nitelikleri ve güvenilir enerji sağlama özellikleri ile ülkemiz ve dünya için önemli bir yere sahiptirler (Haskök, 2005). Bu açıklamaların dışında çeşitli yazar ve kurumlar yenilenebilir enerjiyi şöyle tanımlamışlardır: Yenilenebilir enerji, doğanın kendi evrimi içinde, bir sonraki gün aynen mevcut olabilen enerji kaynağını ifade etmektedir (Turan, 2006). Yenilenebilir enerji, sürekli devam eden doğal süreçlerde var olan, kaynağını güneşten, doğadan ve atık maddelerden alan enerjidir (Ayanoğlu, 2013). Yenilenebilir enerji, yeryüzünde ve doğada çoğunlukla herhangi bir üretim sürecine ihtiyaç duymadan temin edilebilen, fosil kaynaklı olmayan, elektrik enerjisi üretilirken CO2 emisyonu az bir seviyede gerçekleşen, çevreye zararı ve etkisi geleneksel enerji kaynaklarına göre çok daha düşük olan, sürekli yenilenen ve kullanılmaya hazır olarak doğada var olan hidrolik, rüzgâr, güneş, jeotermal, biokütle, biyogaz, dalga, akıntı ve gelgit ve hidrojen gibi enerji kaynaklarını ifade eder (MEB, 2012). Bu tanımlar ışığında, en yalın haliyle açıklandığında, yenilenebilir enerji: Doğada bol miktar da bulunan, çevreye zarar vermeyen, kendini yenileyebilme özelliğine sahip olan, varlığını koruyabilen enerji kaynakların tümüdür. Çizelge 1.Dünya ve Türkiye Yenilenemeyen Enerji Üretimi Petrol Doğalgaz Kömür (bin varil) (milyar/metreküp) (katrilyon Btu ) Dünya Türkiye Kaynak: EIA(2012)

14 7 Dünya yenilenemeyen enerji üretimin de kömür daha çok kullanılmaktadır. Bunun ardından doğal gaz ve petrol takip etmektedir. Türkiye de ise yenilenemeyen enerji üretimin de en çok kömür kullanılmaktadır. Çizelge 2.Toplam Birincil Enerji Üretimi ve Tüketimi (Katrilyon Btu) Üretim Tüketim Üretim/Tüketim(%) Dünya Çin Amerika İsveç Avrupa Fransa Almanya Türkiye İspanya İtalya Norveç Kaynak: EIA (2012) Ülkelerin toplam birincil enerji üretim ve tüketimine bakıldığında Avrupa, Almanya, İtalya, İspanya, Fransa ve Türkiye de üretim tüketimi karşılayamamaktadır. Toplam birincil enerji üretimi daha fazla üretilmesi gerekmektedir Yenilenebilir Enerji Kaynakları Yenilenebilir enerji kaynaklarının çevreye olumsuz etkileri, fosil kaynaklı enerji kaynaklarına göre daha azdır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının maliyetleri fosil kökenli yakıtlara göre daha azdır, yenilenebilir olduklarından dolayı tükenmezler ve fosil yakıtların aksine çevre ve insan sağlığı için önemli bir tehdit oluşturmazlar. Bu nedenle yenilenebilir enerjiye ilgi giderek artmaktadır. Dünya da yenilenebilir enerji, kullanım miktarlarına göre şu şekilde sıralanmaktadır; Hidroelektrik Enerjisi

15 8 Biokütle Enerjisi Jeotermal Enerjisi Rüzgâr Enerjisi Güneş Enerjisi Hidrojen Enerjisi Dalga, akıntı ve gelgit Enerjisi Hidroelektrik Enerjisi Hidroelektrik enerji, termik ve nükleer santraller gibi ısınmış su, hava emisyonları, kül ve radyoaktif atıklara neden olmayan önemli bir alternatif enerji kaynağıdır. Termik santraller meydana getirdikleri CO 2 emisyonları ve bu gazın küresel ısınmaya olan etkileri nedeniyle son 10 yılda oldukça gündeme gelmektedirler. Enerjinin ülke ekonomisindeki önemi ve çevrenin korunması göz önünde bulundurulduğu zaman, hidroelektrik enerji santralleri en çevre dostu enerji üretim santralleridir (Görez ve Alkan, 2005). Kullanılmakta olan en eski enerji kaynaklarından biri olan hidrolik enerjinin kaynağı sudur. Bu nedenle hidroelektrik santraller bir su kaynağı üzerinde olmak zorundadır. Elektriği uzun mesafelere ileten teknoloji bulunduktan sonra, hidrolik enerji daha da çok kullanılır olmuştur. Hidroelektrik santraller akan suyun gücünü elektriğe dönüştürürler. Akan su içindeki enerjimiktarını, suyun akış ya da düşüş hızı belirler. Büyük bir nehirde akan su büyük miktarda enerji taşımaktadır. Ya da su çok yüksek bir noktadan düşürüldüğünde de yine yüksek miktarda enerji elde edilmektedir. Her iki yolla da kanal ya da borular içine alınan su, türbinlere doğru akar, elektrik üretimi için pervane biçiminde kolları olan türbinlerin dönmesini sağlar. Türbinler jeneratörlere bağlıdır ve mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürürler. Hidroelektrik santraller en önemli ve enerji üretiminde en büyük paya sahip yenilenebilir enerji kaynaklarıdır (MEB, 2012) Hidroelektrik Enerjisinin Avantajları Rezervuarlı ve nehir tipi olarak yapılan hidrolik santraller, elektrik enerjisi üretimi aşamasında atmosfere hiç sera gazı emisyonu vermemektedir.

16 9 Hidroelektrik santrallerin çevre ile etkileşimi incelenecek olursa, hidro projeler, sera gazları, SO2 ve parçacık emisyonlarının olmaması avantajına sahiptir. Barajların, arazi kullanımında yarattığı değişiklikler, insanların topraklarını boşaltması, flora ve fauna üzerine etkileri, dibe çökme ile baraj alanının dolması ve su kullanım kalitesi üzerinde etkileri vardır. Büyük su rezervuarlarının oluşması nedeniyle ortaya çıkan toprak kaybı sonucu doğal ve jeolojik dengenin bozulabilmesi olasılığı vardır. Bu rezervuarlarda oluşan bataklıklar, metan gazı oluşumu için uygun bir ortam teşkil ederler. Akarsularımızın, rejimlerini kontrol altına almak, dolayısıyla taşkın zararlarını önlemek ve depolanan sulardan içme suyu, sulama yararları sağlamak ve enerji elde etmek amacıyla bugüne kadar birçok baraj ve hidroelektrik santralleri yapılmıştır. Hidroelektrik santrallerin ekonomik ömrü diğer tip santrallerden çok daha uzundur. İşletme gideri düşüktür ve herhangi bir yakıt gideri yoktur. Ucuz elektrik üreterek rekabetçi elektrik piyasasının oluşmasına en büyük katkıyı yapar. İşletme kolaylığı ve esneklik çok önemli bir özelliğidir. Enterkonnekte sistemde yük dengelenmesi ve frekans düzenlenmesi gibi çok önemli fonksiyonları vardır. Hidroelektrik santraller için yapılan barajlar suyun hızını keserek erozyonun durdurulmasında önemli rol oynarlar. Enerji depolama kapasiteleri olduğundan dışa bağımlılığı azaltırlar ve bu bağlamda arz güvenliğinin sağlanmasına da katkıda bulunurlar. Yöre halkına istihdam, sulu tarım, taşımacılık, su sporları gibi sosyal ve ekonomik faydalar da sağlarlar.

17 10 Hidrolik enerji bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Su, kapalı bir çevrim içinde sürekli hareket etmektedir. Barajlı hidroelektrik santrallerin sağladığı bir başka avantaj da nehir santralleri, rüzgâr santralleri, güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının daha güvenilir biçimde hizmet vermelerini sağlamaktır (MEB, 2012) Hidroelektrik Enerjisinin Dezavantajları Barajlar çevresindeki bölgenin ekolojisini değiştirir. Hidrolik enerjinin mikroklimatik, hidrolojik ve biyolojik çevre etkileri vardır. Baraj gölünün geniş yüzey alanı, buharlaşmayı arttırmakta tarım arazilerin de tuzlanma ve çoraklaşma olmakta, sudan kaynaklanan parazit hastalıkları arttırmaktadır. Hidrolojik rejimde değişiklik olmakta, zorla göç yaşanabilmektedir. Sıcaklık, yağış, rüzgâr rejimleri değişmekte, yöredeki doğal bitki örtüsü ile su ve kara canlıları yaşam alanında değişiklik olmakta, yaşama adapte olabilen türler varlıklarını sürdürmektedir. Akarsuyun akış rejiminin ve fizikokimyasal parametrelerinin değişmesi yeni hidrolojik etkiler oluşturmaktadır (MEB, 2012) Biokütle Enerjisi Biokütle kaynakları ağaç ve ağaç atıkları, zirai mahsul ve atık yan ürünleri, kentsel katı atıklar, hayvan atıkları, gıda işleme proseslerinin atıkları, suda yaşayan bitkiler ve algleri kapsar. Biokütle genelde tükenen fosil yakıt kaynakları yerine kullanılabilecek yenilenebilir enerji için potansiyel kaynak olarak kabul görmüştür. Biokütle çoğunlukla ağaç ve ağaç atıklarından(%64), kentsel katı atıklardan(%24), tarımsal atıklardan(%5) ve atık gazlardan(%5) üretilir (Demirbaş, 2009). Klasik biokütle enerjisi, ormanlardan elde edilen yakacak olarak kullanılan bitki ve hayvan atıklarından oluşur. Klasik biokütle enerjisi, diğer enerji kaynaklarının yetersiz olduğu bölgelerde, ilkelden günümüze kadarkullanılabilen doğrudan yakma teknikleriyle elde edilen enerjidir. Bu tip biokütleler genellikle pişirme ve ısıtma amaçlı kullanılmaktadır. Modern biokütle kaynakları ise, enerji ormancılığı, ağaç ve

18 11 orman endüstrisi atıkları, hayvansal atıklar ve kentsel atıklardır. Modern biokütle kaynakları, pazar işlemleri ile karakterize edilmekte, sanayi, ulaştırma ve ticaret sektöründe kullanılmaktadırlar (Çukurçayır ve Sağır, 2008). Biokütle günümüzde sanayileşmiş ülkelerde enerji tüketiminin %3 ünü oluşturmaktadır. Fakat Dünya nüfusunun yaklaşık %50 sini oluşturan gelişen ülkelerdeki kırsal nüfusun büyük kısmı yakıt için odun şeklinde biokütleyi esas alır. Biokütle gelişen ülkelerde birincil enerji tüketiminin %35 ini oluşturur; Dünyada birincil enerji tüketiminde %14 e yükselmiştir. Avrupa, Kuzey Amerika ve Orta Doğu da biokütle toplam enerji tüketiminin ortalama %2-3 ünü oluşturur. Dünya nüfusunun dörtte üçünü barındıran Afrika, Asya ve Latin Amerika da biokütle enerji ihtiyacının önemli bir payını sağlar. Ayrıca gelişen ülkelerdeki kırsal nüfusun büyük bölümü ve şehirsel nüfusun fakir kısımları için, biokütle genelde yemek pişirme ve ısınma gibi temel ihtiyaçlar için mevcut ve gücü yetebilentek enerji kaynağıdır (Demirbaş, 2009). Hububat tozu, saman ve fındıkkabuğu gibi tarımsal atıklar, ağaç ve hayvan dışkısı biokütle enerjisinin temel kaynaklarıdır. Bugün ülkenin bazı köylerinde ısınma ve yemek pişirme amacı ile yukarıda bahsi geçen türde biokütle yakılmaktadır (Özgür, 2008). Günümüzde enerji tarımı adını verdiğimiz bir tarım türü oluşmuştur. Bu tarım türünde C4 adı verilen bitkiler (Şeker kamışı, mısır, tatlı darı, vb.) yetiştirilmektedir. Bu bitkiler suyu ve karbondioksiti verimli kullanan, kuraklığa dayanıklı verimi yüksek bitkilerdir (Anonim, 2011b). Halen elde edilmekte olan biokütle enerjisinin; %64 ü orman bakım ve üretim çalışmalarında ortaya çıkan inceçaplı materyaller, orman endüstrisinde oluşan talaş ve yongalar, kullanılmayan ağaç kökenli yakacak olmak üzere, orman ve ağaç atıklarından,%24 ü belediye katı atıklarından, %5 i tarımsal bitki ve artıkları, sert meyve kabukları gibi tarımsal atıklardan, %5 i ise deposal gazlardan üretilmektedir (OGM, 2009). Biokütleden enerji yanında, mobilya, kâğıt, yalıtım maddesi yapımı gibi daha birçok alanda yararlanılmaktadır. Enerji olarak kullanılmasında ise, katı, sıvı ve gaz yakıtlar elde etmek için çeşitli teknolojiler kullanılmaktadır. Biyoetonol, biyogaz, biyodizel gibi yakıtların yanı sıra, yine biokütleden elde edilen, gübre, hidrojen,

19 12 metan ve odun briketi gibi daha birçok yakıt türü saymak olanaklıdır. Bu yakıtların elde edilmesinde termokimyasal ve biyokimyasal olarak sınıflanabilen yeni teknikler geliştirilmiş ve yıllar içinde verimlilikleri artırılmıştır. İsveç ve Finlandiya gibi ülkelerde bölgesel biokütle santralleri ile elektrik üretimi yapılmakta olup yeni santrallerin yapımı sürmektedir (Anonim, 2011c) Biokütle Enerjisinin Avantajları Biokütle enerjisi alternatif enerji kaynakları içerisinde büyük bir potansiyele sahip olup, rüzgâr ve güneş gibi kesikli değil, sürekli enerji sağlayabilen bir kaynaktır. Biokütle enerjisinin kolay depolanabilir olması diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına göre avantaj sağlar. Biokütle yakıtlarının güncel kullanma yerlerinden birisi de fosil yakıtlarla %2-25 gibi çeşitli oranlarda karışık yakılmalarıdır. Fosil yakıtlar, biokütle yakıtlarla karışık yakıldıklarında hava kirliliği üzerindeki baskıyı azaltırlar (MEB, 2012) Biokütle Enerjisinin Dezavantajları Çöp v.b bazı atıkların yakılması sonucu ortaya çıkan atıklar bazı çevresel önlemlerin alınmasını gerektirmektedir. Biokütle enerjisinin depolanması ile geçici görsel çevre kirliliği yaratabilen bu tür kaynaklar, enerji kaynağı olarak kullanılması sonucunda, bertaraf edilmektedir (MEB, 2012) Jeotermal Enerji Jeotermal kelimesi Yunan kökenli dünya ve ısı kelimelerinin birleşmesinden oluşmaktadır (İnce, 2005). Jeotermal enerji temelinde dünyanın alt katmanlarında bulunan ve önemli biryenilenebilir enerji kaynağı olarak kabul edilen bir çeşit termal enerjidir. Bu enerji kaynağı yüzyıllardır su ve yeryüzü ısınmasında, tıbbi amaçlı tedavilerde ya da pişirme amacıyla kullanılmaktadır (Dur, 2005). Jeotermal enerji: Yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde bulunan ve yeryüzündeki havzalardan beslenen sularla potansiyelini oluşturanbirikmiş ısının meydana getirdiği sıcaklıkları bölgesel olarak değişen ve bünyesinde daha çok erimişmineral tuzlar ve gazlar içeren su ve buhardan oluşan bir hidrotermal kütledir.

20 13 Yeraltındaki bazı granitgibi sert kayaların oluşturduğu sistemler de bünyelerinde su içermemesine rağmen bir jeotermal enerji kaynağı olarak nitelendirilmektedir (Arslan, 2006). Yerküredeki termal rejimler kaynak tiplerine göre sınıflandırılır. Bunlar sırasıyla aşağıdaki gibi sıralanabilir: Hidrotermal enerji Magma enerjisi Sıcak kuru kaya Yerküre enerjisi Bunlar jeolojik süreçte yeraltında biri veya birkaçı tarafından yeraltının farklı bölgelerinde yerküre konsantrasyonu olarak oluşurlar. Yerküre enerjisi yerkabuğuna yakın bölgelerde oluşan bir ısıl enerjidir. Genelde bu enerji dünyanın farklı bölgelerinde mevcut olup endüstriyel ısı ihtiyaçlarımızıkarşılamada, konutların ısıtılması ve soğutulması ve sıcak su ihtiyaçlarımızı karşılamada kullanılmaktadır (Arslan, 2006) Jeotermal Enerjinin Avantajları Jeotermal enerjisinin verimi çok yüksektir ve doğrudan elde edilebildiği için maliyeti düşük, iyi, yenilenebilir, kesintisiz, çevreyle dost, yerli bir güç kaynağıdır. Jeotermal enerjiden elde edilen birim gücü maliyeti, hidroelektrik dışında termik ve diğer santrallerden elde edilene göre çok daha ucuzdur. Termik santrallere göre çok daha az çevre sorununa yol açmaktadır. Geri basım uygulamalarının giderek gelişmesiyle çevre sorunu hiç kalmamıştır. Son yıllarda geliştirilen yeni teknolojilerle daha düşük sıcaklıktaki alanlarda da elektrik üretimi mümkün olmakta ve santral çevrim verimleri arttırılarak birim enerji maliyeti daha da aşağılara çekilmektedir. Jeotermal enerji birden fazla amaçla aynı anda kullanılabilmektedir.