ENERJ RAPORU 7. Kasım 2008 Sayın Enerji Bakanımız Hilmi GÜLER in 29 Eylül 2008 tarihindeki talimatları ile hazırlanan Enerji Raporu çalımasına gönüllü olarak katılanlar : Prof. Dr..Engin TÜRE Prof. Dr. Yunus ÇENGEL Prof. Dr. Necdet ALTUNTOP Mak.Y.Müh Mehmet BURSA Dr. Bedii ERDEMR Kimya ve Çevre Müh. Ate UUREL Malzeme Müh. Enis FAKOLU Y.Mimar Çelik ERENGEZGN Mimar Melis VARKAL Rapor koordinatörü : Y.Mimar Çelik ERENGEZGN 1
RAPORUMUZUN KONU BALIKLARI : 01- GÜNE ENERJS LE SU ISITMAK 02- GÜNELE HAVAYI ISITMAK VE SOUTMAK 03- GÜNE ENERJSNDEN ELEKTRK ÜRETM 04- HDROJEN ENERJS 05- BYOKÜTLE ENERJS 05.1 ÖMNE YAN OCAK 05.2 BR BYOKÜTLE ENERJ ÇED ( Tatlı Sorgum ) 06- KÖMÜR KAYNAKLARIMIZIN DEERLENDRLMES 07- TÜRKYE DE JEOTERMAL ENERJ KULLANIMI 08- TOPRAK KATMANI ENERJS 09- ZOLASYON MALZEMELERNN DORU KULLANIMI 10- YEL ÇATILAR 11- ENERJ MMARLII 12-12 iklim bölgesindeki üçer farklı pilot ilde ÖNCÜ VE ÖRNEK UYGULAMALARIN HAYATA GEÇRLMES 12.1 GÜNE EVLER, 12.2 GÜNE OKULLARI 12.3 GÜNE KÖYLER 13- MEVCUT PROJELERE DESTEK: Enerji Mimarlıı ilkelerine göre tasarlanmı dört proje 13.1 Marmara ve Boazları Belediyeler Birlii Orhangazi KONGRE VE ETM MERKEZ 13.2 Sanayi Odaklı GÜNE KÖYÜ 13.3 Enerjisini Üretebilen NKAH SALONLARI 13.4 Enerjisini Üretebilen HASTANE 14- SPANYA ÖRNE Benzer corafi özelliklerimiz ve elde ettikleri üstün baarı ile dünyaya örnek olan spanya deneyiminin ülkemize uyarlanma ansı 15- DI ÜLKELERE BLG VE TEKNK AKTARIMI 16- ENERJ BAKANLIININ YENDEN YAPILANDIRILMASI ve Ülkemizin Enerji Politikası 17- Bir anlama zemini salanamadıından KYOTO anlaması konusunda bireysel Bilgilendirme 2
Sayın BAKANIMIZ, Sizden aldıımız talimatları ve beklentilerinizi, ite imdi tam zamanı diyerek emir telakki ettiimizi ve hemen kolları sıvadıımızı bilmenizi isterim. Bu ülkede yaayıp, dertleri ile hem hal olmamak, bildiince çare üretmemek kimseye yakımaz. Her türlü mensubiyetin, aidiyetin üzerinde bir kulluk görevidir bu. Bildiiniz gibi enerji konusunda yıllardır, bu konunun ülkemizin olduu gibi dünyanın da en büyük sorunu olduundan bahisle çözüm ve örnek üretme telaı içindeyiz.. Çözümlere ve çözümün aciliyetine ilikin aynı kanaatte ve beklentide olduumuzu bilmek çok sevindirici.. Yine bildiiniz gibi maalesef, toplumumuzun da isteyerek ya da istemeyerek girdabına sürüklendii, tüm siyasi, etnik, dini ya da ekonomik dalgalanmaları tetikleyen ortak nedenin, altta yatan enerji sorunları ve bu dev boyutlu ticaretin talepleri olduu malumunuzdur. Artık görülmekte ki; çok zengin olduunu bildiimiz öz kaynaklarımıza yönelik akılcı ve etkin bir kullanımı beceremez, tüm gayretlere ramen dıa baımlılıın çoaldıı süreçten kendimizi kurtaramaz, yıllık ortalama %8.5 enerji ihtiyacı artıını akıllıca frenleme konusunda etkin önlemler ve örnekler sergileyemez isek, Türkiye nin var olma ansı yoktur.. Allah vergisi sermayeyi göz ardı edip, temiz ve sürdürülebilir kaynakların çok önemli destei alınmadan, önlenemeyen aırı tüketim alıkanlıına ve fosil yakıtların ticari esaretine boyun een bir alıveriin, sekiz on sene içinde ödenemez boyutlarda enerji bedellerine ulaması, tek kurun atmadan bu güzel ülkenin teslimi anlamındadır.. Daha yumuak bir yorum yapabilmeyi çok isterdim.. Asırların imbiinden süzülerek bu güne taınan; maddi, manevi, kültürel, tarihi ve corafi, hepsi de olaan üstü deerlerin ülkesine bu kaderi yakıtırmak yüreimizi yaralıyor.. Ama ne çare ki hesap doru.. Ve ne mutlu ki, durumun vahametinin farkında olan bir enerji Bakanımız var.. Evet kaybedecek bir günümüz yok.. Ülke genelinde en etkin eylemlerin stratejisini yazmak ve yarından tezi yok, örnekleyerek ve destekleyerek hayata geçmelerini salamak zorundayız.. Sizin onayınızı aldıktan sonra, burada ele alınamamı olan; bilinen ve yepyeni balıklarla, bu önerileri geniletilmi bir platformda ve ayrı ayrı oturumlarda; üniversitelerimiz, sanayicilerimiz, finans kurulularımız ve daha ilerisinde medya ile paylaılıp, herkese düen görevleri tanımlayıp toplumsal katılım aramamız elbette mümkün ve doru olandır. Sizin de takdir edeceiniz gibi o noktada katılımı ve fikren itiraki salayacak en önemli etken, bakanlıınızın önlem ve tevik paketleri ile fiili örneklerin özendirici somut sonuçları olacaktır. Bu ön çalıma, bütün bu açılımların köe talarını belirleme ve genel çerçeveyi çizmekte kullanılacak ipuçlarının tespiti niyetine kaleme alınmı ve görülerinize arz edilmitir. Tarihi misyonunuz sizi bekliyor.. Ve size güveniyoruz. Saygı ve sevgilerimizle.. Y.Mimar Çelik Erengezgin 3
01- GÜNE ENERJS LE SU ISITMAK Prof.Dr Necdet Altuntop Türkiye, dünya üzerinde bulunduu yer itibari ile güne kuaı olarak adlandırılan yani güne enerjisinden en iyi faydalanabilen bölgede bulunmaktadır. Ülkemiz, ne orta ve kuzey Avrupa ülkeleri gibi az güneli, ne de Arap yarım adası ve kuzey Afrika gibi güneten bunalan bir ülkedir. Tadında ve yeterince miktarda güne ıınımı almaktadır. Genel bir ifade olarak Türkiye de, güneli bir günde ortalama olarak bir metre kareye gelen güne ıınımı miktarı, bir litre petrole e deer enerji salamaktadır. Yani kıymeti bilinmeyen güne ülke genelinde bir kusur ve anlaılamaz bir ihmaldir. Fosil yakıtların dourduu tüm sorunlardan kurtulu yolunu gösteren böyle bir evrensel iareti görememek ya da kullanmasını becerememek gerçekten, insana yakımayan bir aczin iaretidir. Türkiye toprakları üzerine bulutsuz bir günde düen güne ııının enerji deeri, bugünkü petrol fiyatları esas alındıında (bir varil petrol 66 USA $ ) 100 milyar USA dolarının üzerindedir Ülkemiz kendisine gelen bu servetin, yüzde deil yüz binde ikisinden yararlanabilmektedir. Peki neden?.. Bu kısıtlı kullanım çerçevesinde dahi, güne enerjisi sistemlerine, yıllar içinde küçük oranda da olsa talepler artmakta idi. Güne enerjisi ile su ısıtmaya yönelik sektörde kullanılan; cam, bakır, çelik alüminyum gibi malzeme fiyatlarındaki dengesiz ve aırı artılar yüzünden 2004 yılına kadar sürekli olarak gelien sektör, 2004 ten bu yana üretim miktarı açısından gerilemektedir. Üretiminin % 10 15 ini yurt dıına ihraç etmekte olan sektör, 2.5 milyon m 2 yıllık imalat kapasitesine sahip olmakla birlikte, günümüzde bu olanaı % 60 oranında kullanabilmektedir. Üretilen güne kolektörü miktarı, petrol, doal gaz ve LPG nin pahalanmasına ramen, 1.5 milyon m 2 ye gerilemi bulunmaktadır. Yani sektör giderek küçülmekte ve tehlike çanları çalmaktadır. Türkiye, dünya genelinde güne enerjisi ile su ısıtma sistemlerinin üretiminde % 3 lük bir pay a sahip olmasına ramen, üretiminin yarısını ülke içinde kullanan % 80 lik Çin ve % 8 lik AB ülkeleri ardından üçüncü sırada gelmektedir. Yani kendisini kanıtlamı ve destei hak eden bir konumdadır. Güne enerjisi sistemlerine uygulanan KDV oranlarının % 1 e indirilmesi, güne enerjisi sistemlerinin ilk yatırım maliyetlerini ucuzlatacaı için kullanımı yaygınlaacaktır. Ayrıca; u anda Orman Bakanlıı, ORKÖY Genel Müdürlüü tarafından orman köyleri için uygulanan, köylülere 4 yıllık faizsiz kredi verilerek, güne enerjisi sistemi satın almalarının salanması, orman köylüsünün güne enerjisine yönelmesini ve yakacak temini için ormana zarar vermemesini amaçlamaktadır. Ova köylerinde ise köylüler, odun yerine tezeklerini yakarak, topraa doal olarak verilen gübrenin yok olmasına sebep olmaktadır. Dolayısı ile, hali hazırda yarıdan fazlası dıarıdan ithal edilen suni gübre için harcanan dövizin daha da artmasına neden olmaktadırlar. Ova köyü, orman köyü ayrımı yapılmaksızın bütün köyler, kasaba ve kenar mahalle olarak tabir edilen, ekonomik durumu zayıf insanların yaadıı yerleim yerlerinde de ORKÖY benzeri uygulamanın yaygınlatırılması gereklidir. Türkiye de, büyük çounluu Akdeniz, Ege ve Güney Dou Anadolu bölgelerinde olmak üzere, 3 3.5 milyon konutta güne enerjisi bulunmaktadır Bu toplayıcıların tümü 18 milyon m 2 dir ve yıllık ürettii enerji miktarı 1 milyon ton e deeri petrolün üstündedir. Bu sistemlerin hemen tümü, pompasız, sıcak ve souk su depoları çatıda ve kolektör seviyesinin üzerinde olan, kısacası kötü görüntü oluturan sistemlerden olumaktadır. Özellikle ehirlerimizin ve turistik bölgelerimizin, tarihi binalarımızın bu çirkin görüntüden kurtulması için, pompalı ve otomatik kontrol gerektiren sistemlerin daha yaygın kullanımı için, bu modellerin kurulmasına yönelik olarak birçok Avrupa ülkesinde olduu gibi maddi destek salanması gereklidir. Bu destek aynı zamanda, doal gaz ve elektrik kullanan su ısıtma sistemlerine ülkesel baımlılıın sona ermesi anlamında olacaktır. Yine rakamsal ifade ile ülkemizdeki toplam tüketilen enerjinin % 12 sini karılayan bir tasarrufun önü açılacaktır. Bunun maddi bedeli ise 2008 yılı için 6 milyar doların üzerindedir. Yani hiç kimsenin azımsayamayacaı boyuttadır. 4
02 - GÜNELE HAVAYI ISITMAK ve SOUTMAK Y.Mim. Çelik Erengezgin GÜNELE ISITMA Günele havayı ısıtmakta kullanılan tekniin prensibi; effaf yüzeyden yani cam ve benzeri bir yüzeyden geçerek bir iç yüzeye çarpan güne ııının, kısa dalga boyundan uzun dalga boyuna dönümesi, yani faz deitirmesi sırasında içeride üretilen ısı enerjisinin kullanılmasıdır.. Dalga boyu fiziki olarak büyüdüü için girdii camdan tekrar geri çıkamayan ıın, sera etkisi dediimiz iç ısınmayı yaratmaktadır. Bildiimiz tarımsal amaçlı seralar bu kullanımın en basit örneidir. Erciyes Üniversitesinde, Prof.Dr Necdet Altuntop un baarı ile uyguladıı ilk spor salonu uygulamasından sonra tarımsal kurutma amaçlı seralar için de hava ile ısıtan kolektörlerin imalatı akla gelmitir. Ülkemizde; yine Kayseri de Prof. Altuntop un ve zmir de Y.Mimar Fikret Okutucu nun güne evi uygulamaları da göstermitir ki, yapı alanının % 50 si oranında yüzeye sahip, sera, güne duvarı ya da sıcak hava kolektörü, mekanın ısınma ihtiyacını % 80 oranına kadar rahatlıkla karılamaktadır. Çok iyi izolasyonlu yapılarda ve kaliteli ürünlerle ve doru detaylarla yapılan güne ile ısıtma çalımalarında ise bu yüzey, yapı alanının 1/6 sına kadar küçülebilmektedir. % 50-55 civarında verimi olan sıcak su kolektörlerine göre daha düük oranda ; % 35-45 civarında verimi olan hava kolektörleri, aradaki farkı daha düük maliyete sahip olmakla karılamaktadır. Özellikle yapıya balı sera uygulamalarında, bir anlamda kolektör hacmi, aynı zamanda çeitli ilevlerde iç mekan veya kapalı yeil alan olarak da deerlenebilmektedir. Ayrıca konut uygulamalarında bu enerji amaçlı serada, evin ihtiyacı olan birçok sebze yetitirilebilmektedir. Güne duvarlarında (tromp) ; altta ve üstte, iç mekana açılan hava menfezleri vardır. Alttaki iç menfezden tromp duvarına giren serin hava, günein etkisi ile ısınmakta ve hafifledii için yükselerek üstteki menfezden tekrar eve dönmekte ve yaratılan konveksiyon akımı ile iç mekanın süratle ısınmasını salamaktadır. Bu tip enerji üretiminde gündüz elde edilen ısının gece kullanılabilmesi için, bina duvarında veya kum, çakıl ve su benzeri ısıl kütlelerde depolanması gerekmektedir. Ülkemizdeki bazı uygulamalarda, duvar üzerinde biriktirme veya dorudan mekana verme eklinde kurgulanan detaylar, yazın istenmeyen ısı artılarına sebep olmaktadır. O yüzden bu detaydaki uygulamaların özellikle uzun kı dönemine sahip bölgelerde daha verimli olacaı düünülmelidir. Buna karılık, özellikle çok güne alan güney illerimizde, kı aylarında nispeten daha düük deerlerde olan ısınma ihtiyacının günein ısıttıı hava ile karılanabilmesi, bu yörelerde ısınmanın elektrik kullanarak ve çounlukla klima ile karılanmasının getirdii aır yükü sıfıra indirebilecektir. Bunun çözümü; elde edilen bu ısıyı, Kayseri örneindeki gibi mutfak benzeri, sürekli ihtiyacı olan bir baka alana, su ısıtmak amacı ile aktarmak ya da basitçe; ısıl kütlenin, izolasyonlu yapı duvarının dıına alınması ve ısınan havanın bina içine deil, dıa açılan menfezlerden dorudan dı havaya aktarılmasını salamaktır. Diyarbakır daki Enerji Mimarlıı ilkelerine göre ina edilen ülkemizin ilk güne evinde bu örnek baarı ile uygulanmıtır. GÜNELE SOUTMA Güne duvarlarında ve serada, içe açılanlara ilaveten sadece üstte, dı mekana açılan dı menfezler mutlaka bulunmalıdır. Üstteki iç menfez kapanıp dıa bakan açılırsa, yine ısınıp yükselen yani baca etkisi ile sürüklenen hava, kuzey cephesindeki açıklıklardan yani pencere ve menfezlerden ya da 3 metre toprak altındaki 15 +-5 derece sabit ortamdan, yer altı kanalları ile gelecek olan serin havayı içeri çekecektir. Bu bir vakum etkisidir. Bu kurgu sayesinde gerçek soutma salandıı gibi, sürüklenen havanın yarattıı esinti, tıpkı bir vantilatörün yaptıı gibi ayrıca serinlik hissi yaratacaktır.. 5
Yaz aylarında, sera ve güne duvarları yüzeyinde aırı ısınmayı önlemek için, kıın yapraını döken sarmaık ve aaçlarla bu bölümlerin gölgede kalması salanmalıdır. Kendi enerjisini üreten yapılarda, güney cephesinin, yapraını döken bitkilerle yaz güneinden korunması enerji verimlilii adına doru bir yaklaımdır. ne yapraklı aaçlar daima kuzeyde yer almalı yapıları sert rüzgarlardan korumalıdır. Doru ekilde seçilmi aaçlar, rüzgar engeli ve gölgelik vazifesi görerek bir binanın ısıtma ve soutma maliyetini %25 azaltabilir. Aaçlar gölge salamakla beraber çevreden ısı emerek suyu buharlatırır, ve yeillendirilmi bölgelerde hava sıcaklıının kıraç bölgelere nazaran, 4 C kadar daha düük olduu tesbit edilmitir. Güney ve batı yönlerdeki aaçlar yaz aylarında soutma sistemlerine en büyük destei salar. (Yunus Çengel) Yaz gecelerinde, dı hava gündüze göre daha serin olduundan dıarıya açılan dı menfez kapatılacak, bu kez yukarıdan seraya ve güne duvarlarına giren sıcak iç hava, dıarıdaki cam yüzeyde souyarak aaı inecektir. Ve aaıdaki menfezlerden ya da kapılardan mekana yine geri dönerek iç serinlie önemli katkı salayacaktır. SONUÇ Bütün bu örnekler ve uygulamalar, camın icadından bu yana tarihi örneklerle benzerlikler taıdıı gibi, son kırk yıldır dünyanın gündeminde olan, doal kaynaklarla yaamsal konforu salamak gayretlerinin de bilimsel sonuçlarıdır. Tek çaremiz; soba, kalorifer ya da klima ve onların ihtiyacı olan fosil yakıtlardır!.. fasit dairesinden çıkmayı becerebilmeliyiz. Böylece, hem milyar dolarlar mertebesinde tasarrufların önünü açmalı hem de aklını kullanmasını bilen Türkiye nin rütünü ispat etmeliyiz dünyaya. Konut sektöründen kamusal yapılara kadar çok geni bir yelpazede ve yapısal sistemleri hiç zorlamadan kolaylıkla eklenebilecek olan; güne duvarı, güne hava kolektörü ve sera gibi enerji amaçlı eklentilerin ana malzemesi olan cam için salanacak devlet katkısı ya da bu amaçla kullanıma yönelik vergi indirimi, tevik edici olacaktır. spanya örneinde görülecei gibi, benzeri uygulamaların yapıya kazandıracaı puanların ruhsat alımına etkili olması ise çok önemli bir yönetmelik destei salayacaktır. 6
03 - GÜNE ENERJSNDEN ELEKTRK ÜRETM Malzeme Müh. Enis Fakiolu Güne enerjisinden elektrik üretimi, temelde iki farklı metotla yapılmaktadır. Birincisi; yarı iletken teknolojinin üretimi olan fotovoltaik panellerde gün ııının dorudan elektrie çevrilmesi, ikincisi ise parabolik oluklu, aynalı kolektörler veya güne kulesine yansıtılan ııın sistemde dönen akıkanı ısıtarak buhar üretimi ve buhar türbininden elektrik üretimidir. Birbirlerinden farklı özellikler gösterse de her iki teknoloji, elektrik üretim metotları arasında yeni teknolojiler olup, çevresel etkilerinin dier teknolojilere göre çok az olması, yakıt girdilerinin olmaması ve tamamen sürdürülebilir olmaları nedeniyle birçok ülkede tevik edilmektedir. Bir ülkenin teknoloji üreten veya ithal eden yenilenebilir enerji teknolojilerine tevik vermesinin ardında çok basit ve mantıklı bir neden vardır: bu teknolojiler her ne kadar ilk yatırım bedellerini 5 ila 15 yıl arasında geri ödeseler de, elektrik üretiminin tamamen doal yolla devam etmesi, yakıt maliyeti olmaması, bakım ve söküm maliyetlerinin de konvansiyonel üretim metodlarından çok daha düük olması; bir ülkenin bu enerji kaynaklarından üretilecek enerji oranında baımsızlıını ifade etmektedir. DÜNYA ve TÜRKYE EE tarafından yayınlanan Güne Enerjisi Potansiyel Atlası na göre, Türkiye nin yıllık güne enerjisi potansiyeli yaklaık 380 milyar kwh dir. Bu miktar 56 bin MW lik doalgaz santralinin üretimine denk bir enerjidir. Türkiye nin ortalama ıınım deeri 1.311 kwh/m2-yıl olarak hesaplanmaktadır. Güne enerjisi teknolojisinde liderlik yapan Almanya ile karılatırmasından çıkan tablo ise aaıdaki gibidir: Güne potansiyeli Türkiye den yaklaık %40 daha düük olan Almanya da fotovoltaik enerji pazarı 2007 yılında 5.7 milyar EURO dur. Almanlar, güne enerjisi konusundaki teviklerle (EEG) öncelikle Almanya daki tüketicileri destekleyerek güne paneli ve yan ürünlerine ülke içinde bir pazar yaratmılar, ardından bu konuda üretim yapan firmaları destekleyerek yaklaık 20 yıl içerisinde tüm dünyanın güne enerjisi pazarının %50 sine hakim duruma gelmilerdir. Bir sektörün gelimesi için öncelikle yurtiçi pazarın gelimesi zorunludur, bu konuda verilecek tevikler sektöre destek olarak deil, Türkiye nin önümüzdeki 10 yılının güne enerjisinden elektrik üretim sistemlerinin üretim ve ihracatının yapıldıı ülke konumuna taımak amacıyla verilmelidir. Katkıları ise aaıdaki gibi sıralanabilir: 1. Her 1 MW güne santrali Avrupa ortalamasında 50 kiiye istihdam salamıtır, Türkiye nin igücü potansiyeli düünüldüünde bu rakam ülkemizde 70 kii civarında tahmin edilmektedir. 1000 MW lık güne enerjisi kurulu gücü ülkemizde 70.000 kiiye i, yaklaık 250.000 kiiye a imkanı salayacaktır. Gelime gösterecek yan sektörler : Alüminyum, kablo, cam, inaat, demirçelik, plastik, reklam, sigorta, emlak (arsa), inaat, bankacılık ve finans sektörüdür. 2. Enerji yatırımlarının 10 yıla kadar geri ödeme süreleri özel sektör yatırımcıları açısından caziptir. Güne elektriinde 10 yıl geri ödeme süresi oluması için kurulu güç kw baına 1.500 kwh/yıl enerji üretimi öngörüldüünde 10 yıl boyunca 35 EuroCent/kWh tevikin enerji yatırımlarının önünü açacaı bilinmektedir. 3. 1000 MW kapasite öngörülürse; güne elektriinden yılda 1 buçuk milyar kwh enerji üretilir. Yılda 525 milyon EURO luk tevik ile 10 yılda bütçeden ayrılması gereken rakam 5,25 milyar EURO dur. Doalgazla karılatırıldıında, aynı kapasitede elektrik üretimi için gerekecek çevrim santrali kurulu gücü 500 MW, yıllık doalgaz girdisi ise 375 milyon metreküp ve yıllık 90 milyon EURO dur. Doalgaz fiyatlarında yıllık %10 luk artılarla hesaplandıında bu yatırımın 10 yıllık doalgaz ithalatı 1 milyar 500 milyon EURO yu bulmaktadır. Özet olarak 1000 MW kurulu güç güne enerjisi devreye alınması için gerekli 10 yıllık fon miktarı farkı 3 milyar 750 milyon EURO olacaktır. Fonlanacak rakam elektrik fiyatlarında belirli bir yüzde üzerinden olduu takdirde (yenilenebilir enerji payı) 2 Euro Cent/kWh eklenti ile tüm bu sistemler yurtiçi ve yurtdıı finansman olanakları ile kolaylıkla devreye alınabilecektir. 4. Ayrıca, hesaplanan getirilerin yanı sıra Türkiye ye yabancı itiraklerin girii ile ödeyecekleri vergiler, sistemlerde kullanılan alüminyum, çerçeve, kablo, plastik izolasyon kutuları gibi yan ürünlerin ihracatıyla ciddi bir döviz girdisi salanacaktır. Sektörle ilgili, yılda 5-6 kez düzenlenecek fuar, kongre ve organizasyonlar özellikle Avrupa daki fuarlardan daha cazip olacaı için Türkiye yi tercih edecek olan ran, Suriye, Suudi Arabistan, Birleik Arap Emirlikleri, Mısır gibi ülkelerin 7
katılımlarıyla sürekli hale gelecek ve konuyla ilgili fuar ve ticaret merkezleri olarak da yerli firmalar gelir salayacaktır. DI PAZARLAR Yukarıdaki rakamlardan çok daha önemli olan nokta ise udur: Türkiye corafi ve politik konumu açısından tüm Körfez ve Ortadou ülkeleri ile Kuzey-Orta Afrika ülkeleri ile ciddi bir ticaret potansiyeline sahiptir. Her ne kadar Türkiye nin güne enerjisi potansiyeli çok iyi olsa da daha yüksek potansiyelli ülkelerde güne elektrii pazarlarına üretici olarak girmenin yolu; ülkemizde güne paneli, güne pili hücresi, solar silikon üretimlerinin teknolojik altyapısının kurulmasından geçmektedir. Türk giriimcisi, dorudan ihracat hedefleyecek bir üretim tesisini Türkiye de kurmanın fizibilitesini incelediinde; bu tesisin Yunanistan, Romanya veya Bulgaristan da kurulmasının daha akılcı olacaı sonucuna varmaktadır. Oysa Türkiye deki üretiminin %30-40 payını iç pazarda deerlendirebilecei bir potansiyel olduu takdirde Türk sanayicisi gerekli tüm altyapı ve hammadde kontratlarını kısa süre içerisinde tamamlayarak pazara ürün sunabilir. Akabinde, bahsedilen Körfez pazarına; ihracatçı, yatırımcı ve en önemlisi teknoloji salayıcısı olarak girebilme bilgi ve kabiliyetini kazanacaktır. Uzakdou ile fiyatta, Avrupalı üreticilerle de kalitede rekabet edebilecek olan Türkiye bu ansı mutlak surette deerlendirmek zorundadır. UYGULAMA AVANTAJI Güne elektrii; modüler olması nedeniyle, sadece büyük sanayiciler ve finans kurulularına yönelik deil, tüm çatılarda her ölçekte uygulanabilecek bir enerji üretim yöntemidir. Bu özelliinin kullanılması, elektrik tüketiminin olduu yerlerde üretim yapılması sayesinde birden fazla avantaj salamaktadır. Elektrik üretim tesisinin enterkonnekte sisteme balantısı için gerekli altyapı evlerdeki ebekeye balı sistemlerde zaten hazırdır, ekstra bir masrafa gerek kalmaz. Elektriin tüketildii yerde üretilmesi, iletim kayıplarından arındırılmı bir üretim demektir, konutlar seviyesinde güne elektrii, Türkiye nin %20 lerde seyreden kaçak-kayıp oranında azaltıcı etki yapacaktır. CAR AÇIK Güne elektriine tevik verilmesi, ithalatı tetikleyerek kısa vadede cari açıı artıracaktır. Bu dorudur. Ancak üretim odaklı düünülüp hareket edildiinde, verilecek tevikin aslında güne paneli ithalatına verilmekten çok öte, bir sektörün geliimi ve önümüzdeki 10 yıl içinde fonlanacak kwh elektriin baka kaynaktan üretilmesinin önüne geçilerek, döviz tasarrufuna yol açacaı göz ardı edilmemelidir. Aynı zamanda geliecek olan bu sanayinin komu ülkelere ihracat kapısı açması ve özellikle de know-how transferi sayesinde ithalatın bir kaç kat fazlası döviz girdisi salanması beklenmelidir. Güne enerjisi sektöründe en önemli maliyetler; yüksek saflıkta silikon ve güne pili hücresi üretiminden kaynaklanmaktadır. Bu da gösterir ki, Türkiye hücre üretimi ile ilgili adımlarıyla paralel olarak aynı zamanda cari açıı azaltıcı faaliyetlerde bulunabilir. Altyapı ve pazar olarak bu yatırımlara çok uygun bir ülke olmamızın avantajı mutlak surette kullanılmalıdır. Sektörde know-how sahibi ülkeler iki elin parmaklarını geçmemektedir (Almanya, spanya, Japonya, Çin, Amerika, Taiwan) Ancak, güne elektrii sektörünün potansiyel pazarı tüm dünya, özellikle de Amerika ve Afrika ülkeleridir. Özet olarak yukarıdaki anlatılan durumun ülkemiz lehine gelimesi için gerekli olan artlar her eyi devletten beklemek deil, devletin konu ile ilgili önderlii anlamında salandıı takdirde, Türkiye nin güne elektrii sektörü kendiliinden geliecek ve Dünya da güne hücreleri, güne panelleri, inverter, elektronik ekipman, kablo ve tüm güne elektrii ürünlerinde Türk Malı ibaresi tanınır bir konum edinecektir. TEVK MEKANZMASI Güne enerjisi teviki hakkındaki önerimiz aaıdaki gibi kademelendirilmitir. 3-10 kw Çatıya Entegre Sistemler : 37 EuroCent/kWh 10 100 kw Çatıya Entegre Sistemler : 35 EuroCent/kWh >1MW Çatıya Entegre Sistemler : 32 EuroCent/kWh 10-500 kw Solar Park Sistemleri : 32 EuroCent/kWh >500 kw Solar Park Sistemleri : 29 EuroCent/kWh Tüm sistemlerde alım garantisi 10-15 yıl olmalı, alım garantisi süresi sonunda güne elektrik sistemlerinden üretilen elektrik, elektrik tedarikçileri tarafından öncelikli alım mekanizmasıyla özendirilmelidir. 8
500 MW kapasiteye kadar yukarıdaki fiyatlardan tevik edilecek güne elektrii, kapasite dolduktan sonra kademeli tevik azaltılmasıyla canlı tutulmalı ve tevikler için alt limit belirlenmelidir. Gelecek taleplerin kapasite rakamından çok daha fazla olacaı öngörüldüünden, sonraki yıllarda 400 MW, 300 MW, 250 MW, 200 MW eklinde yıllık kapasiteler açılmalı ve her biri için kademeli tevikler sunulmalıdır. Bankalar, kredilendirecekleri projeleri teknik yeterlilik ve verim konusunda kontrol altında tutmalı, böylece; ucuz ve kalitesiz malzemelerle yapılacak verimsiz projelerin önüne geçilmelidir. 9
04- HDROJEN ENERJS Prof. Dr.. Engin Türe Neden Hidrojen? Bilindii üzere 1860 yılında balayan Endüstri Devriminden bu yana önce kömür daha sonra petrol ve doal gaz gibi fosil yakıt olarak anılan yer altı kaynakları youn bir ekilde enerji salamak amacıyla kullanılmaktadır. Sanayileme ile enerji kullanımı artıı, ülkelerin yaam standartlarını arttırırken, fosil yakıt tüketimi de hızla artmıtır. Bununla birlikte, fosil yakıt rezervleri sınırlı olup, 20-25 yıl içinde, petrol ve doal gaz üretimi pik deerine ulatıktan sonra azalmaya balayacak ve 40-50 sene gibi çok kısa bir sürede tükenecektir. Fosil yakıtlar, bir yandan insanlıın enerji ihtiyacını karılayarak yüksek yaam standartlarına eriilmesini salarken, dier yandan bunların aırı kullanımı sonucu çevre üzerinde ciddi sorunlar ortaya çıkmıtır. Kömür, petrol, doal gaz gibi yakıtlar kullanıldıında, çevreye çeitli gazlarla birlikte bazı toz ve parçacıklar atılmaktadır. Atılan bu gaz karıımı ve parçacıklar arasında, karbon oksitler, kükürt oksitler, hidrokarbonlar birincil kirleticiler, poli-nükleer aromatik hidrokarbonlar (PAH), olefinler, aldehitler, bazı aerosoller ise ikincil kirleticiler olarak adlandırılır. Hava kirliliinin çevre üzerindeki etkileri, global, bölgesel ve yerel ölçekte meydana gelmektedir. Global ölçekte, bata karbondioksit olmak üzere, sera gazlarının yol açtıı küresel ısınma ve ozon tabakasının delinmesini ve bunların sonucu olarak kasırgaların iddetini arttırması, aırı kuraklık veya sel gibi iklim deiikliklerini saymak mümkündür. Bölgesel ölçekte, asit yamurları, ormanların tahribi, göllerin asitlik derecesinin artması sonucunda ekolojik dengenin bozulması en önemli belirtilerdir. Yerel ölçekte ise, CO, SO 2 NO x, O 3 gibi hava kirleticileri, insan salıı, bitkiler, yapı ve malzemeler üzerinde olumsuz etkiler meydana getirmektedirler. u anda, dünyada fosil yakıtların çevreye verdii toplam zarar yılda 5 trilyon doları bulmaktadır. Yukarıda da belirtildii üzere fosil yakıtların sınırlı olması ve dünyamızı bekleyen çevre felaketleri nedeniyle bu durumun böyle devam etmesi zaten mümkün deildir. nsanların sahip oldukları konfor ve yaam standardından feragat etmek de mümkün olamayacaına göre, fosil yakıtlar yerine yeni bir sentetik yakıt bulunması gerei domutur. Bu yakıt, temiz, çevre dostu, yenilenebilir, sonsuz, her yerde kullanılabilir, kolayca taınabilir, ekonomik, yüksek kalori deeri ve verime sahip olmalıdır. Uzun yıllar yapılan çalımalar ideal yakıtın hidrojen olduunu ortaya koymutur. Hidrojen Enerji Sistemi Hidrojen çevre problemlerine tek çözüm olarak gösterilmekte ve ülkeleri fosil yakıtlardan kurtarabilecek baımsızlık yakıtı olarak da adlandırılmaktadır. Hidrojen enerjisinin dünya gündemine oturması, 1973 te enerji krizinin patlak vermesiyle bilim çevrelerinin bu soruna çözüm aramaları vasıtasıyla olmutur. Dünya Hidrojen Enerjisi Konseyi Bakanı olan ve aynı zamanda da Miami Üniversitesi nde Temiz Enerji Aratırmaları Enstitüsü nün bakanlıını yapmakta olan Prof. Dr. T. Nejat Vezirolu, 1974 yılında organizasyonunu üstlendii Hidrojen Ekonomisi Miami Enerji Konferansı nda (THEME) fosil yakıtların tükenmesine ve bunların yakıt olarak kullanımının çevreye verdii zararların önlenmesine çözüm olarak Hidrojen Ekonomisi / Hidrojen Enerji Sistemi fikrini ortaya atmıtır. 1974'ten 2000'e kadar olan ilk çeyrek yüzyıl boyunca, üniversitelerde ve enerji enstitülerindeki aratırma ve gelitirme aktiviteleri, konferans ve yayınlarla bilgi yayılımı aktiviteleri sayesinde Hidrojen Enerji Sistemi kurulmutur. 2000 li yıllarda balanan hidrojene geçi sürecinin 2074 te tamamlanacaı tezi Miami Üniversitesinde yapılan model çalımalarla öne sürülmütür. 10
Hidrojenin Genel Özellikleri Hidrojen evrende en fazla bulunan ve doadaki en basit atom yapısına sahip elementtir. Günümüzde kabul gören evrenin oluumu teorisinde de belirtildii üzere, bütün yıldızların ve gezegenlerin temel maddesidir. Güne ve dier yıldızların termonükleer reaksiyonla vermi olduu ısının yakıtı da yine hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynaıdır. Hidrojenin önemli bir izotopu döteryumdur. Bu izotopun zenginletirilmesi ve oksijenle birletirilmesinden elde edilen suya aır su denir. Aır su, nükleer reaktörlerde, uranyumun parçalanması sırasında çıkan nötronların yavalatılması için moderatör olarak kullanılır. Hidrojenin çok daha az bulunan bir baka izotopu da, çekirdeinde iki nötron bulunan ve trityum adı verilen hidrojendir. Radyoaktif olan trityum, hidrojen bombası imalinde kullanılmaktadır. Normal sıcaklık ve basınç altında kokusuz ve renksiz olan bu gaz oksijenle birletiinde hayat için en önemli madde, yani su elde edilmektedir. Hidrojen çok hafif bir gaz olup, younluu havanın 1/14'ü, doal gazın ise, 1/9'u kadardır. Atmosfer basıncında -253 C 'ye soutulduunda sıvı hale gelen hidrojenin younluu ise benzinin 1/10'u kadar olmaktadır. Hidrojen en verimli yakıttır. Ortalama olarak, fosil yakıtlardan %26 daha verimlidir. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle baına en yüksek enerji içeriine sahiptir. 1 kg hidrojen 2.1 kg doal gaz veya 2.8 kg petrolun sahip olduu enerjiye sahiptir. Sıvı hidrojenin ısıl deeri 120,7 MJ/kg iken uçak benzinin ısıl deerinin kg baına yalnız 44 Mega Joule olduu göz önüne alındıında, sıvı hidrojenin roket yakıtı olarak kullanılmasını kolaylıkla anlamak mümkündür. Ancak birim enerji baına hacmi yüksektir. Hidrojen gazının ısıl deeri, metre küp baına yaklaık 12 Mega Joule olarak verilmitir. Hidrojen en temiz enerji taıyıcısıdır. Hidrojenin yüksek verimi ve fosil yakıtların çevreye verdii zarar göz önüne alındıında, hidrojen en uygun maliyetli yakıttır. Global ısınmaya sebep olan sera gazları üretmez. Ozon tabakasına zarar veren kimyasallar üretmez. Asit yamurlarına neden olmaz. Hidrojen aynı elektrik gibi ikincil bir enerji, yani taıyıcı olup, birincil enerji kaynaklarından üretilmesi gerekmektedir. Bu üretimin temiz enerji kaynakları ile sudan elde edilmesi ise hem sonsuz bir enerji, hem de dünyanın küresel ısınma bata olmak üzere tüm çevre problemlerinden kurtulması anlamına gelmektedir. Örnein güne enerjisi ile suyun hidrojen ve oksijene ayrılması, elde edilen hidrojenin istenilen yere boru hatları veya depolanmı olarak taınması ve daha sonra yine oksijenle birleerek yakılması sonucunda elde edilen enerjinin atık maddesi yine birkaç damla saf su veya su buharı olmaktadır. Hidrojen Yakıtının Güvenlii Gelien hidrojen teknolojisi, doal gaz, petrol, kömür ve uranyum gibi nükleer yakıtların geni çapta kullanımı nedeniyle ortaya çıkan kazalar yanında çok daha güvenli kalmaktadır. Hidrojen kullanımında bazı kurallara uyulduu takdirde tehlike yok denilecek kadar azalmaktadır. Aslında, hava gazı olarak bilinen ve dünyanın bir çok büyük ehrinde yaygın olarak kullanılan gaz karıımı içinde % 50 hidrojen, % 30 metan ve % 7 oranında zehirli bir gaz olan karbonmonoksit bulunmaktadır. Halen uçaklarda kullanılan benzinin kaza ile yanmasından aırı sıcaklık ve duman olumakta ve bunun sonucunda bir çok insan hayatını kaybetmektedir. Yakıt olarak hidrojen kullanılması durumunda, yandıında havadaki oksijen ile birleerek su-su buharından baka hiçbir zararlı gaz çıkarmayan hidrojen alevi, aynı zamanda çok az ısı yayar. Bu nedenle dorudan alevle temas edilmedii takdirde tehlikesi yoktur. Hava içinde alev alma sınırı, patlama enerjisi, alev sıcaklıı ve atık ürün gibi parametreler göz önüne alındıında, fosil yakıtların emniyet faktörlerinin 0.5-0.80 arasında olmasına karın, hidrojen için, daha yüksek (1 civarında) bir emniyet faktörü bulunmutur. Bu bulgular, hidrojenin dier yakıtlara göre daha emniyetli olduunu açıkça göstermektedir. 11
deal Yakıt Hidrojen Enerji yakıtı ideal olarak aaıdaki artları salamalıdır: Kolayca ve güvenli olarak her yere taınabilmeli, Taınırken enerji kaybı hiç veya çok az olmalı, Her yerde örnein sanayide, evlerde, taıt araçlarında kullanılabilmeli, Depolanabilmeli, Tükenmez olmalı, kendini yenileyebilmeli, Temiz olmalı, Birim kütle baına yüksek kalori deerine sahip olmalı, Deiik ekillerde, örnein, dorudan yakarak veya kimyasal yolla kullanılabilmeli, Güvenli olmalı, Isı, elektrik veya mekanik enerjiye kolaylıkla dönütürülebilmeli, Çevreye zarar vermemeli, Dünyanın her yerinde ve her alanda hatta denizin ortasında bile elde edilebilmeli, Çok hafif olmalı, Çok yüksek verimle enerji üretebilmeli, Karbon içermemeli, Ekonomik olmalıdır. Yukarıda sayılan bütün bu artları yerine getirebilecek yakıt hidrojendir. Hidrojen yalnız bu yüzyılın deil, günein ömrü olarak tahmin edilen gelecek 3 milyar yılın da yakıtı olarak kabul edilmektedir. Hidrojenin Kullanım Alanları Hidrojen, yakıt pillerinde veya taıtlarda benzin yerine, evlerde kalorifer, fırın ve ofbenlerde doal gaz yerine rahatlıkla kullanılabilmektedir. Sanayide hidrojen margarin yapımından, metal ilemeye kadar çok çeitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Sanayide hidrojenin balıca kullanım alanları aaıda verilmitir. a) Katalitik hidrojenlenme Amonyak sentezi Metil alkol sentezi Sıvı yakıt sentezi Bitkisel ya katılatırma Ya asitlerinden alkol eldesi Fenolden kapalı hegzanol, benzenden kapalı hegzan eldesi Yapay iplik eldesi laç üretimi b) Yakıt Olarak Kaynak alevi Metal ısı bileiminde Elektrik üretiminde Roketlerde c) Metalürjide ndirgeme maddesi Tungsten ve molibden eldesi Metal hidritleri hazırlamada Türk sanayinde hidrojen oldukça büyük miktarlarda üretilip, kullanılmakta ve atmosfere atılmaktadır. Farklı sektörlerden alınan deerler ııında Türkiye'de üretilen yıllık hidrojen miktarı yaklaık olarak 1.8x10 9 m 3 /yıl'dır.türkiye'de hidrojen üreten balıca sektörler aaıda verilmitir: Rafineriler Petrokimya sektörü Gübre sanayi 12
Cam Sanayi Bitkisel kökenli yaların (margarin) üretimi Hayvansal kökenli yaların hidrojenasyonu Tüplenerek deiik kullanım alanları için pazarlanan hidrojen Türkiye de Hidrojen Enerjisi Çalımaları Hidrojen enerjisi konusunda Türkiye de de geçtiimiz yıllarda önemli adımlar atılmıtır. Uluslararası Hidrojen Enerjisi Birlii (IAHE) Bakanı ve Miami Üniversitesi Temiz Enerji Enstitüsü Direktörü, Türk bilim adamı Prof. Dr. T. Nejat Vezirolu nun uzun yıllar süren çabaları nihayet sonuç vermi ve Dünyada tek olan Birlemi Milletler Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi nin (ICHET) stanbul da kurulması ile ilgili olarak Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanı Sayın Dr. Hilmi Güler ile Birlemi Milletler UNIDO tekilatı arasındaki anlama 21 Ekim 2003 Salı günü Viyana da imzalanmıtır. ICHET Mayıs 2004 de faaliyete geçmi olup, Türkiye de ve Dünyanın bir çok ülkesinde balattıı pilot projelerle çalımalarına devam etmektedir. Ayrıca Merkez, Türkiye de organize ettii çeitli demonstrasyon projeleriyle hidrojen enerjisi konusunda Türkiye yi lider ülke konumuna taımak için çeitli sanayi kurulularıyla ortak çalımalar yapmaktadır. Bunlar arasında THY, TEMSA, TPAO ile Atatürk Havaalanında otobüs projesi, Demirer Holding, BOS, Çukurova holding ve Ünilever irketi ile rüzgardan elde edilecek hidrojenin fabrika içinde fork lift çalıtırmada ve margarin yapımında kullanılması, Ankara da bir hastanede hidrojen ve oksijen üretilerek hidrojenin ambulansta yakıt olarak kullanılması gibi bir çok proje üzerindeki çalımalar hızla devam etmektedir. Yine UNIDO-ICHET in giriimi ile ilk kez hidrojen enerjisi konusunda 13-15 Temmuz 2005 tarihinde stanbul Lütfi Kırdar kongre ve sergi sarayında de büyük bir uluslararası kongre düzenlenmi ve 60 ülkeden yaklaık 2000 delege hidrojen enerjisi konusundaki son gelimeleri bu toplantıda sunma imkanı bulmutur. (Bkz.www.ihec2005.org).Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri Merkezi nin önemi ve Türkiye ye salayacaı yararlar önümüzdeki yıllarda daha da belirgin hale gelecektir. Türkiye de çeitli kurulularda ve üniversitelerde de hidrojenin üretiminden, depolanmasına kadar farklı konularda çalımalara rastlamak mümkündür. Örnein, TÜBTAK-MAM Enerji Enstitüsünün AB 6. Çerçeve Programına yönelik yürüttüü HYPROSTORE Hidrojen Teknolojileri Mükemmeliyet Merkezi projesi, AB tarafından desteklenmektedir. Üç yıl sürecek proje kapsamında; aratırma altyapılarının yenilenerek gelitirilmesi, hidrojenin üretilmesi, saflatırılması, depolanması ve hidrojen uygulamalarında bilginin yaygınlatırılması amacıyla seminerler, kurslar ve uluslararası konferanslar gibi faaliyetler düzenlenmesi yer almaktadır. Türkiye de, katı oksit yakıt hücreleri (SOFC), proton deiim zarlı (PEM) yakıt hücreleri ve dorudan methanol yakıt hücreleri (DMFC) teknolojilerinin gelitirilmesi ile ilgili çalımalar yapılmaktadır. SOFC ile ilgili çalımalar stanbul Üniversitesi ve Sakarya Üniversiteleri nde sürdürülmekte olup, TÜBTAK-MAM, Boaziçi Üniversitesi, stanbul Teknik Üniversitesi, Ortadou Teknik Üniversitesi, Sabancı Üniversitesi ve bazı endüstriyel kurumlarda de PEM üzerine aratırmalar yapılmaktadır. Bor Aratırma Enstitüsü nün destekledii Dorudan Sodyum Borhidrürlü Yakıt Pili Üretimi ve Entegrasyonu projesinde dorudan sodyum borhidrürlü tek hücreli ve üç hücreli yakıt pili, dorudan sodyum borhidrür yakıt pili sistem alt bileenleri gelitirilecek ve askeri/sivil amaçlı muhtelif uygulama alanları için 70-100W lık dorudan sodyum borhidrür yakıt pili prototipi gelitirilecektir. Yukarıda bahsedilen aratırmalara ek olarak, Karadeniz in tabanında kimyasal biçimde depolanmı hidrojen bulunması da umut verici bir gelimedir. Karadeniz suyunun %90 ı anaerobiktir ve hidrojensülfid (H 2 S) içermektedir. H 2 S yaklaık 200 m derinlikte balamaktadır. Tabana doru inildikçe artan H 2 S konsantrasyonu, 1500 m derinlikte 8-10 mg/l olarak tespit edilmitir. Elektroliz reaktörü ve oksidasyon reaktörü kullanılarak, H 2 S den hidrojen üretimi konusunda yapılmı çalımalar vardır. Güne ve rüzgar enerjisinden yararlanarak, Karadeniz'in H 2 S içeren suyundan hidrojen üretimi için literatüre geçmi bilimsel aratırmalar olup, Bulgaristan proje gelitirmeye çalımaktadır. 13
Hidrojen Üretim Maliyetleri Hidrojen, deiik ana enerji kaynaklarının kullanılmasına balı olarak çeitli metodlarla elde edilebilir. Bunlar arasında, elektrolitik, termal, termo-kimyasal, elektrotermo-kimyasal, fotolitik ve karma metodlar bulunmaktadır. Günümüzde hidrojen üretiminde en sık kullanılan yöntem doalgazdan reforming yöntemi ile yüksek saflıkta hidrojen eldesidir. Bunun maliyeti üretilen hidrojenin kg ı baına 2 US dolardır. Bunun dıında suyun elektroliz yöntemi ile hidrojen eldesine de sıklıkla rastlanmaktadır. Bu yöntem ile maliyet yaklaık olarak bir kilogram hidrojen baına 3 US dolardır. Aaıda verilen tablodan da görülecei gibi hidrojenin yenilenebilir enerji kaynaklarından ve nükleer enerjiden üretimi fosil yakıtlara göre daha masraflıdır. Ancak hidrojen en temiz ekilde yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilebilmektedir; üretim sırasında çevreye zarar veren sera gazları olumamaktadır. Oysa, hidrojenin kömür gibi fosil yakıtlardan elde edilmesi sonucu karbondioksit gazları da açıa çıkmaktadır ve CO 2 in topraın altına gömülerek saklanması teknolojisinin maliyeti de dikkate alındıında, fosil yakıtlardan hidrojen eldesi daha da pahalı hale gelmektedir. Tablo 1. Hidrojen üretim yöntemlerinin maliyetleri Hidrojen Üretim Yöntemi $/GJ Kaynak: The Economist, Mart 2003 Sonuç Kömür/Gaz/Petrol 3-5 Doalgaz - CO 2 8-10 Kömür - CO 2 10-13 Biyokütle gazlatıma 12-18 Nükleer enerji 15-20 Rüzgar (Kıyı) 15-25 Rüzgar (Deniz) 20-30 Güne 25-50 Hidrojen her açıdan güvenli, temiz ve sonsuz bir yakıt olup, zararlı hiçbir yanı bulunmamaktadır. Bugün için dezavantaj sayılabilecek tek nokta ise henüz yaygın ticari kullanımı olmadıı için fiyatının pahalı olmasıdır ki bu da her yeni teknolojik ürün için geçerlidir. Örnein cep telefonları veya hesap makineleri gibi teknolojik ürünlerin piyasaya ilk çıktıklarındaki fiyatlarının u andaki fiyatlarının onlarca katı olduu iyi bilinmektedir. Ayrıca petrolün bulunmasından bugüne kadar geçen süre içinde bu sektöre yapılan yatırımın tahmini 160 Trilyon (160,000 milyar) Dolar olduu hesaplanmıtır. Hidrojenin yaygın kullanımı için petrol dolum istasyonlarında hidrojen pompaları kurulması ve tabii büyük miktarda hidrojen üretilmesi gerekmektedir. Bu alandaki çalımalar bir çok ülkede balamıtır. Örnein, Nisan 2004 de Kaliforniya Valisi Arnold Schwarzenegger Hidrojen Otoyolları projesi çerçevesinde halen 12 adet olan hidrojen dolum istasyonu sayısını önümüzdeki 6 yılda 200 e çıkartmak için çalıma balatmı ve bundan böyle her 30 km de hidrojenli arabalar için dolum istasyonları bulunacaı müjdesini vermitir. Japonya önümüzdeki 20 yıl içinde 15 MLYON hidrojenle çalıan otomobil imali için karar almı bulunmaktadır. Almanya 1800 km lik Hidrojen Otoyolu ile önemli ehirleri arasında hidrojenli taıtları ile yolculuk yapanlara yakıtlarını 14
doldurabilecekleri hidrojen pompa istasyonları ina etmektedir. zlanda jeotermal enerjisini kullanarak 2020 de tamamen hidrojen yakıtına geçmeyi kararlatırmıtır. Bu konuda dünyanın çeitli ülkelerinden yüzlerce örnek vermek mümkündür. Günümüzde hidrojenle çalıan yüzlerce otomobil, otobüs ve dier araçlar artık dünyanın her tarafında insan ve yük taımaktadır. Airbus irketi yakın gelecekte hidrojenle çalıan uçakları iletmeye alacaktır. Türkiye bugüne kadar hızla gelien teknolojiyi yakalamakta geç kalmı ve devamlı teknoloji ithal eden bir ülke konumuna gelmitir. Hiç olmazsa enerji alanında bu konumdan çıkma ansı Türkiye nin önündedir. Artan enerji ihtiyacı ile doal gaz ve petrol ithalatının daha da artacaı ve sınırlı miktarda rezerv olması bakımından da satı fiyatlarının artacaı kesindir. Türkiye nin enerji alanında dıa baımlılıktan kurtulması, gelimi bir ülke konumuna gelmesi için hidrojen enerjisi fırsatını iyi deerlendirmesi gerekmektedir. Türkiye de hidrojen enerjisine geçii hızlandırmak için her bireyin üzerine düen sorumluluklar vardır. Türk toplumunun ilkokuldan balayarak hidrojen konusunda bilgilendirilmesi, Türkiye deki bilim adamlarının çalımalarını hidrojene yönlendirmesi, özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılarak hidrojen üretimi ve ülkenin sahip olduu bor minerallerinden sodyum bor hidrürün hidrojenin depolanmasında kullanımı ile ilgili teknolojilerin gelitirilmesi, devletin hidrojen enerjisi çalımalarında destek olması, hidrojen enerjisi alanında tevikler vermesi, Türkiye yi hidrojen enerjisi alanında önderlik konumuna getirecek adımlardır. 15
05.1 - ÖMNE YAN OCAK.. Kendi enerjisini üretme yolundaki tüm yapıların olaan yada sıra dıı durumlarda bavuracaı, olmazsa olmaz ısınma aracıdır ömine.. Atamızın dedemizin ocak adı altında yine çok iyi bildii ve özel düzenekleri ile koskoca konakları, sarayları bile ısıttıı, ismi bile sıcak yöntem!. O yüzden, farklı bir balık altında ele almaya deer bir tarihi çözüm dür.. Fakat günümüzde sadece görsel keyif veren yada olmadı saksılar için iyi bir vitrinden öteye geçemeyen, aslen çok etkin ve çevre dostu ısınma aracı hakkında neler biliyoruz?.. Evet, bu zengin elencesi sanılan ısınma aracının aslında ne kadar ekonomik ve doa dostu olduunu biliyor muyuz?.. Döküm ya da çelik gövdeli akıllı ömineler sayesinde çok az bir yakıtla, toprak altı enerjisi ve iyi izolasyonu ile kapalı alanları ortalama 10 derecenin altına dümeyecei hesaplanan enerji mimarlıı projelerinde, iç havaya sadece 15 derece ekleyerek 25 dereceye kolaylıkla ulaılmaktadır. öminede yanan odun, ancak yetiirken bünyesine topladıı karbon miktarı kadar atık oluturabilmektedir. Bir fazla deil.. Yani siz toprak altından petrol veya kömür gibi yeni bir ey çıkarıp yakarak atmosfere eklemedikçe, toprak üstü denge daima yerindedir. Var olan karbon emisyon oranı hiçbir zaman bozulmamaktadır. Hatta giderek, izolasyonlu özel bacalara sahip bu tip öminelerde çıkan gazların tam yanma ile enerjiye dönümesi salanabildiinden, bu tarz ısınmanın çevre kirliliini azaltıcı etkisinden bile söz edilmeye balanmıtır. Ahap teknolojisini konutlarında kullanan ülkelerin ormanlarının azalmadıı, tersine bu bilinçli kıymet bilme sonucu büyümekte oluu gibi.. Özellikle Avrupa da bu yüzden, bir aaç kesiliyorsa yerine on aaç dikildiinden son 150 yıldır tüketilen fosil yakıtların pisliini bile daha çok temizlemeye balamıtır büyüyen yeni orman yüzeyleri.. Olaandıı iklim koullarında, biyokütle dediimiz, yaprak dal dahil olmak üzere her türlü orman ürününü kapalı hücrelerde yakabilen, granül yakıt ve gelien teknoloji ile uzaktan kumanda ile bile atelenebilen, ısısını yatay ve düey kanallarla tüm eve yayabilen bu ömineler, gelecein ısınma aracıdır artık. AB ülkelerinde, her biriminde ömineye elverili bacası olmayan yapılara ruhsat verilmemekte, sertifikalı olmak koulu ile, ömine bedelinin yarısı vergiden düülmekte, tamamı için uzun vadeli kredilendirme yapılmaktadır. Bir evin ömine ile ısıtılması, kurulu masrafları ve yakıtı göz önüne alındıında mazot yada doalgaz ile ısıtılmasından daha ucuza gelmektedir artık.. Elbette teknik dorulukta ve sertifikası olan öminelerden bahsediyoruz. Bu ömineler, güne enerjisi ile de paralel çalıabilmekte. Yani günein ısıttıı suyun derecesini çok daha az yakıt harcayarak yükseltebilmekte.. Ve bu ii, bize son yıllarda dayatılan doal gaz sistemlerinden yada eski bela petrol tüketen kalorifer kazanlardan daha ucuza halledebilmekte.. Gelecekteki ısınmanın, global kirliliin % 21 nedeni olan yani hiç de temiz olmayan doal gaz dahil, petrol ve türevlerine baımlı olamayacaına çoktan karar vermitir AB ülkeleri. Örnein sadece Fransa da, bizdeki yıllık en fazla 5.000 adete karılık 600.000 adet ömine satılabilmektedir.. Fransa, talya ve Almanya nın teknik hegemonyasındaki çada ömine sanayii, Osmanlı birikiminden yola çıkarak daha da ileri götürülebilir ülkemizde. Bu konuda yapılacak teknik çalımalar ve üreticilere verilecek destek ile, yurt dıına dahi ihracatın düünülmesi mümkündür. Her eyden önce yurt içi ihtiyacı bile tek baına çok büyük bir potansiyeldir.. Herhalde kombilerden ve verimsiz sobalardan akıllı ömineye geçmenin zamanı çoktan geldi.. Ve AB ülkeleri bu gerçei çoktan kefetti. 16
05.2 - BR BYOKÜTLE ENERJ ÇED tatlı sorgum Prof. Dr.. Engin Türe 1. GR Türkiye enerji ihtiyacının büyük bir kısmını kömür, petrol, doal gaz gibi fosil enerji kaynaklarından karılamaktadır. Dünyada ise özellikle fosil yakıt kullanımından ileri gelen hava kirliliini önlemek amacıyla alternatif enerji kaynakları arayıı giderek önem kazanmaktadır. Bu çerçevede biyokütle, birincil enerji kaynakları arasında çevre kirlilii oluturmayan alternatif yakıt olarak görülmektedir. Özellikle tatlı sorgum çeitli iklim artlarında yetitirilebilmesi, özel bir toprak isteinin bulunmaması ve 4000-4200 kcal/kg kalorifik deere sahip olması bakımından yurdumuz açısından ümit vaat eden bir enerji bitkisi olarak görülmektedir. Bu projede tatlı sorgum bitkisi tohumlarının biyoteknolojik yöntemlerle gelitirilmesi, çeitli stres faktörlerine (tuzluluk, kuraklık, souk vb.) dayanıklı bitkilerin somaklonal varyasyon ve gen aktarımları ile eldesi, elde edilecek transgenik bitkilerden çaprazlama ile Türkiye için özel hibrid tohumlar elde edilmesi ile bunların pilot ölçekte denenmesi yer almaktadır. Ayrıca, çeitli arazi ve iklim artlarında yetitirilecek bitkilerin hasattan sonra kurutularak, briketlenmesi ve yakılması da bu projede incelenerek kapsamlı bir fizibilite raporu hazırlanacaktır. 2. AMAÇ Projenin genel amacı enerji bitkilerinden olan tatlı sorgum tohumlarının genetik mühendislii yardımıyla gelitirilmesi, çoaltılması, Türkiye artlarına uygun hibrid elde edilmesi, bunların pilot ölçekte denenmesi ve briketleme ile yakıt elde edilmesidir. Bu amaçla, bitki biyoteknolojisi çalımaların yapılabilecei ileri düzeyde bir laboratuar kurulması planlanmaktadır. Bu laboratuarın yalnız sorgum tohumları deil dier tüm bitki türleri için de Türkiye için büyük faydalar salayacaı açıktır. Projenin temel amaçları aaıdaki ekilde özetlenebilir: a) Sorgum ve dier tüm bitki tohumları aratırmaları için kullanılabilecek üstün özellikli bir biyoteknoloji laboratuarı kurulması b) Sorgum tohumlarının iyiletirilmesi, gen transfer sistemlerinin optimizasyonu ve uygun 2 transgenik bitki eldesi c) Transgenik bitkilerden Türkiye artlarına uygun hibrid tohum elde edilmesi d) Deiik arazi ve iklim artlarında yetitirilecek tatlı sorgumdan briket yapılması e) Elde edilen briketlerin çeitli yakma sistemlerinden yanma testlerinin yapılması f) Tatlı sorgumun linyit kömürleri ile karıtırılması, elde edilecek bu briketlerin çevresel etkiler açısından incelenmesi g) Fizibilite raporu hazırlanması h) Sorgumdan üretilecek çeitli yakıtların ticari olarak pazarlaması 17
3. GEREKÇE Türkiye, tarım sektöründe halen bir çok bitki tohumunu yurt dıından ithal etmekte ve her yıl bu ülkelere büyük miktarlarda döviz ödemektedir. Bilindii üzere, Hollanda ve srail biyoteknoloji alanında ilerlemi olup, tohum satılarından her yıl milyarlarca dolar gelir elde etmektedir. Ülkemizin teknoloji üreten ülkeler arasına girebilmesi büyük önem taımaktadır. Ayrıca, Türkiye enerji alanında da büyük ölçüde dıarı baımlı hale gelmitir. Türkiye'nin yıllık birincil enerji ihtiyacı halen yaklaık 70 milyon ton edeer petrol (MTEP) olup, 2010 yılına kadar bu ihtiyacın en az üç kat artacaı tahmin edilmektedir. Yurdumuzda kullanılan enerjinin %55 gibi önemli bir bölümü ithal yoluyla karılanmaktadır. Gelecek 20 yıl içerisinde sanayi sektöründeki hızlı gelimeye paralel olarak bu oranın daha da artması beklenmektedir. Bu nedenle Türkiye kendi öz kaynaklarına yönelmek zorundadır. Ülkemizin en önemli birincil enerji kaynaı linyitler olmasına karın, Türk linyitlerinin kalitesi düük olup, kirletici özellikleri (özellikle kül ve kükürt miktarı) oldukça yüksektir. Biyokütle kaynaklı enerji üretimi, ekilebilir alanların fazla ve iklim artlarının uygun olması nedeniyle Türkiye için büyük önem taımaktadır. Biyokütle kaynaklı yakıtların atmosfere verdii (CO 2 ve SO 2 gibi) kirletici faktörler linyitlere oranla çok düüktür. 5 milyon hektar alana tatlı sorgumun ekilmesiyle elde edilecek enerji miktarı yaklaık 80 MTEP olarak hesaplanmıtır. Bu miktar ise Türkiye'nin u andaki mevcut enerji tüketiminden daha fazladır. Türkiye'de halen 25 milyon hektar ekilebilir alan mevcut olduu düünüldüünde bu alanın sadece 1/5'ne tatlı sorgumun ekilmesiyle bugünkü yıllık birincil enerji ihtiyacımızın tamamını karılayabilecei görülmektedir. Ekte sunulan Avrupa Topluluunun hazırlamı olduu rapordan da görülecei üzere, sorgum bu alanda büyük bir potansiyele sahip bulunmaktadır. Ancak, bu bitki tohumlarının ülke artlarına göre Türkiye de gelitirilmesi bu konuda ilk art olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tohumlar için kurulacak bir biyoteknoloji alt yapısının, halen ithal etmekte olduumuz mısır, domates, karpuz gibi yüzden fazla tohum için de kullanılabilecei açıktır. Bu kapsamda projenin ülkemize 6 milyar dolardan fazla bir ekonomik avantaj salayacaı ve dıa baımlılıı azaltacaı kolayca görülmektedir. 3.1. Projenin Ülke Kalkınmasındaki Yeri Biyokütle kaynaklı enerji üretimi yurdumuzda ithal ve/veya yerli fosil enerji kaynaklarını önemli ölçüde ikame edebilir. Gerekli iklim koulları ve ekime uygun geni arazi mevcuttur. Biyokütle kaynaklı yakıtların atmosferik SO 2 ve NO x kirlenmesine katkıları çok düüktür. Dünya için en büyük tehlikeyi oluturan sera etkisinin balıca nedeni olan CO 2 gazının atmosferden temizlenmesi konusunda ise tek çözüm olarak görülmektedir. Bu çerçevede biyokütle dünyamızda gelecek yüzyılın yenilenebilir enerji kaynaı olarak nitelendirilmektedir. klim ve arazi bulunabilirlii açısından Türkiye'ye oranla daha elverisiz koullara sahip olan Avrupa Topluluu ülkelerinde dahi gelecek yüzyıl için 100 MTEP yıllık ekonomik biyokütle potansiyeli hedeflenmitir; aynı ülkeler için belirlenen teknik potansiyel ise 306 MTEP kadardır. ABD dahil birçok sanayilemi ülkede biyokütle yetitirilmesini ve buna balı olarak biyokütle kökenli enerji üretiminin arttırılmasına yönelik planlar yapılmaktadır. ABD'de halen toplam 9000 MW'dan daha fazla biyokütle kaynaklı elektrik üretimi tesisi mevcuttur. Yurdumuzda biyokütlenin enerji kaynaı olarak yıllık tüketimi yaklaık 8 MTEP olup bu tüketimin %70'i kaçak odun kesimine dayanmaktadır. Bu durumun önlenmesi C-4 tipi enerji bitkilerinin ekimine hız verilmesini gerektirmektedir. Tatlı-Sorgum bu çerçevede yurdumuz açısından ümit vadeden bir enerji bitkisidir. talya, spanya ve Yunanistan gibi yurdumuza benzer iklim koullarına sahip ülkelerde Tatlı-Sorgum ve benzeri enerji bitkilerinin yetitirilmesi ve üretilen biyokütlenin deerlendirilmesine yönelik ciddi çalımalar balatılmıtır. Türkiye'nin de vakit kaybetmeksizin biyokütleden ve öncelikle Tatlı-Sorgum gibi C-4 bitkilerinden enerji üretimine yönelmesi gerekmektedir. 18
3.2. Projenin Getirecei Yenilikler ve Sonuçların Uygulanabilirlik Durumu Projenin en önemli sonucu, sanayi ve kamudaki yöneticilere biyokütleden enerji üretiminin yapılabilirliinin gösterilmesidir. Ekonomik açıdan yapılabilir, çevre dostu biyokütle yakma tesislerinin öncelikle sanayide ve mahalli idarelerde bileik ısı-güç santrallerinde yaygınlaacaı düünülmektedir. Biyokütleden enerji üretiminin yaygınlatırılması, yeni i kollarının özellikle kırsal kesimlerde açılması, hava kirliliinin azaltılması ve en önemlisi ithal enerji kaynaklarının öz kaynaklarımızla ikamesi gibi ülke ekonomisi ve ekolojisi açısından olumlu sonuçları douracaktır. Yapılacak çalımalar, ülke koullarında yetitirilecek C-4 bitkilerinin tanınması ve saptanacak niteliklerine uygun deerlendirme teknolojilerinin gelitirilmesi açısından önem taımaktadır. leri ülkelerin büyük mesafe kaydettii biyokütle alanında vakit kaybedilmeksizin bu çalımalara balanılması ülkemiz açısından kaçınılmazdır. Türkiye yaklaık 78 Milyon hektar alana sahip bir ülke olup, bu alanın 23 Milyon hektarında tarım yapılmaktadır. Yine bu alan içinde yaklaık 12 Milyon hektar eski orman arazisi olduu bilinmektedir. Tatlı sorgumun sıcak bölgelerde daha yüksek verim verdii göz önüne alındıında, Güney, Güneydou Anadolu ve orta ve batı Anadolu bölgelerinin ekim için uygun yöreler olduunu söylemek mümkündür. Eski orman alanlarının 5 Milyon hektarında tatlı sorgum ekimi yapıldıı takdirde elde edilebilecek enerjinin yılda 80 MTEP olabilecei hesaplanmıtır. Ülkemizin 1997 yılı itibariyle ürettii enerji miktarının yaklaık 32 MTEP göz önüne alındıında bu bitkiden elde edilecek enerjinin ülke ekonomisine yapacaı katkı açıkça görülmektedir. Burada belirtilmesi gereken dier önemli bir husus da tatlı sorgum ekiminden elde edilecek bu büyük enerji miktarının çevreye kesinlikle zarar vermemesi, hatta sera etkisini azaltmasıdır. Aaıda projenin genel karakterinde açıklanacaı üzere bu konuda yapılan deneysel çalımalardan elde edilen sonuçlar bu hesaplamaları dorulamaktadır. 4. YÖNTEM Bitki biyoteknolojisi laboratuarı kurulması (gerekli cihaz ve malzeme listesi Ek-1 de verilmitir. Sorgum tohumlarına elektroporasyon ve biolistik yöntemlerle çeitli stres faktörlerine karı direnç genlerinin aktarılması Özellikleri iyiletirilmi en az 2 transgenik bitki tohumu elde edilmesi Uygun 2 transgenik bitkiden çaprazlama ile Türkiye artlarına en uygun hibrid tohum üretim ve çoaltılması Hibrid tohumlar ile Türkiye nin çeitli bölgelerinde deneme ekimleri yapılması Pilot ölçekte yapılan deneme ekimlerinden elde edilecek bitkilerin kurutularak briketlenmesi Yüksek kükürt ve kül içeren yerli linyitlerle sorgum bitkisinin karıtırılması ve bunlardan briket yapılması Sorgum ve kömür-sorgum karıımı briketlerin soba, kalorifer kazanı ve termik santrallerde denenmesi Elde edilen bu bilgilerin ııında, bu bitkinin üretimi ve uygulanması ile ilgili teknik ve ekonomik analizleri içeren kapsamlı bir fizibilite raporunun hazırlanması Ticari boyutta kullanım ve pazarlama için hazırlıkların tamamlanması 19
5. BEKLENEN SONUÇLAR Deiik disiplinlerde yapılacak bu çalımadan doal olarak çok deiik alanlarda faydalar beklenmektedir. Öncelikle, biyoteknoloji laboratuarında yalnız sorgum için deil, dier bitkiler için de yeni tohumlar üretilmesi imkan dahiline girecektir. Bu çalımadan elde edilecek sonuçlar, temiz ve düük maliyetli enerji elde etmek amacıyla endüstride kullanılabilecektir. Daha önce yapılan çalımalardan elde edilen olumlu sonuçlar tarım ve enerji sektöründe faaliyet gösteren bazı firmaların imdiden ilgisini çekmi ve çeitli taleplerin gelmesini salamıtır. Pilot ölçekte yapılacak olan bu çalımadan elde edilecek bilgi ve deneyimle tatlı sorgumun daha geni ölçekte üretilmesi ve enerji santrallerinde yakıt olarak kullanılması mümkün olabilecektir. Projeden elde edilecek sonuçların salam bir zemine oturtularak pratikte faaliyete geçirilebilmesi için yakma sistemi üreten çeitli firmalarla temaslar kurulacaktır. Buna ek olarak proje sonuçları belediyelere ve dier endüstri sektörlerine seminer, yayın ve sergilerle tanıtılacaktır. Tatlı sorgumun enerji üretimi konusundaki fizibilitesi sunulduktan sonra bu teknolojinin Türkiye'de yaygın olarak kullanılması için çeitli organizasyonlardan destek gelmesi beklenmektedir. Biyokütlenin geni ölçekte üretilmesi ve kullanımı sonucunda salanacak sosyal, ekonomik ve çevresel kazanımlar öyle özetlenebilir: Tatlı sorgum yanında ülkemizin ithal ettii bir çok bitki tohumu ülke içinde yapılabilecek, bunun sonucu olarak döviz tasarrufu yanında dıa baımlılık azalacaktır. Ülkemizin enerji ihtiyacı yakın bir gelecekte güne, yamur ve arazi gibi doa olayları kullanılarak tamamen kendi öz kaynaklarımızla karılanabilecektir. Atmosfere atılan kükürt dioksit gibi zararlı gazlar büyük oranda azalacaktır. %80 kadarı kırsal kesimde olmak üzere yeni i imkanları oluacaktır. Kırsal kesimlerden kentlere göç azalacaktır. Petrol, doal gaz ve kömür ithalatında büyük azalma meydana gelecektir. 20