Enerji

Geleceğin En Büyük Enerji Kaynağı Nedir?

0
Geleceğin En Büyük Enerji Kaynağı Nedir? Mühendistan

Mühendistan Aylık Ücretsiz Bülten Aboneliği

İnsanlık olarak gerçekten önemli bir zamandayız öyle ki tüm Dünya enerjide yeni bir dönüşüm içerisinde ve insanlık eninde sonunda enerji üretiminde fosil yakıtlara olan bağımlılıktan kurtulacak. Peki gelecekte dünyada enerji sorununu çözebilecek potansiyelde kaynaklar var mı? Geleceğin en büyük enerji kaynağı veya kaynakları neler? Gelin hep beraber bu konuyu inceleyelim.

Öncelikle insanlığın sürdürülebilir, yüksek yoğunlukta ve çevreye zararı az olan enerji kaynaklarına ihtiyacı var. Güneş, bu özelliklere uyan bir kaynak gibi gözükse de dünyada metrekareye düşen ortalama 1000W’lık güneş ışınımının en fazla 200W’nı kullabnabiliyoruz. Yine de geleceğin en büyük enerji kaynağı yine güneştir ama sadece güneşin bir kaynak olarak kullanılması değil yapay bir güneş oluşturarak güç üretimi yapmak teorik olarak gelecekte dünyanın enerji sorununu çözebilir. Kısacası, geleceğin en büyük enerji kaynakları, güneş enerjisi, nükleer füzyon ve hidrojen olarak sıralayabiliriz. Şimdi bu kaynaklara daha yakından bakalım.

Hidrojen Enerjisi

Hidrojen yakıt hücresi, oksijen ve saf hidrojene bağlı, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir akü olarak değerlendirilebilir. Hidrojen enerjisinin kullanımındaki en büyük sorun ise, saf hidrojen gazının elde edilmesidir.

Hidrojen yakıt hücresi
Hidrojen yakıt hücresi sistem şeması

Hidrojen doğada en çok bulunan element olmasına rağmen, saf olarak en verimli şekilde petrol ve doğal gazın içindeki hidrokarbonlar ile elde edilebilir. Bu yazımızın başında belirttiğimiz geleceğin enerjisi temiz bir kaynak olmalı tanımlamamıza uymuyor.

Peki bu muazzam potansiyelli kaynağı bu sebepten yok mu sayacağız? Tabi ki hayır. Saf hidrojen elde etmek için bir diğer yöntem ise elektrolizdir. Suyun elektrolizi için gereken enerjiyi de yenilenebilir kaynaklardan sağlar isek temiz bir şekilde saf hidrojen elde edebilir. Fakat elektroliz ile saf hidrojen üretimi, fosil yakıtlar ile üretiminden çok daha maliyetli ve verimi de daha düşük. Günümüzde birçok ülke saf hidrojeni fosil yakıtlardan elde etse de yenilenebilir elektrolizle de saf hidrojenin elde edilmesi yaygınlaşmaktadır. Bu alanda teknoloji ilerledikçe ve daha farklı saf hidrojen eldesi yöntemleri bulundukça, hidrojen gelecek için çok önemli bir enerji kaynağı haline gelecektir.

Nükleer Füzyon

Şuan günümüzde en yüksek kapasite faktöründe çalışan santral tipleri nükleer enerji santralleridir. Yüksek enerji yoğunluğuna sahip, nükleer yakıtların atom çekirdeği fisyon ile parçalanarak yüksek bir ısı açığa çıkarır. Bu ısı ile de su kızgın buhar haline getirilip buhar türbini ile elektrik üretimi sağlanır. Fisyonun temelde tersi olan füzyonun gelecekteki eneri sorununu büyük oranda çözme kapasitesi bulunmaktadır.

Füzyon tepkimesi
Füzyon Tepkimesi

Güneşi ve diğer yıldızların oluşmasını ve enerji saçmasını sağlayan şey füzyondur. Füzyon enerjisi, atom çekirdeklerinin birleşmesi ile açığa çıkan muazzam miktardaki enerjidir. Güneşte her saniye 564 milyon ton hidrojen, 560 milyon ton helyuma dönüşür ve bu dönüşümde kaybolan 4 milyon ton kütleden ise 38×1022 kJ enerji açığa çıkar. Bu enerji dönüşümü yapay olarak oluşturup yani bir nevi yapay güneş oluşturup, bundan da kullanılabilir güç üretmek enerji sorunumuzu çözebilir. Fakat bu yapay güneşi oluşturduğunu ısıyı muhafaza etmek yani bu enerjiyi kullanılabilir hale getirmek için de büyük miktarda enerji harcanması gerektiğinde ve oldukça maliyetli olduğundan şuan için ticari olarak tam anlamıyla hayata geçirilemiyor. Günümüzde Çin ve Fransa bu konuda somut çalışmalar gerçekleştirmektedir. Çin’in yapay güneşi ile ilgili haberimize buradan erişebilirsiniz.

Solar Enerji

Solar yani güneş enerjisini, güneş ışınlarının yeryüzüne ulaşan kısmı ile ısı ve elektrik üretiminde kullanmaktayız. Özellikle fotovoltaik sistemler ile elektrik üretimi her geçen gün artmaktadır. Fakat yeryüzüne gelen ışınım miktarı atmosfer nedeniyle uzaydan daha düşüktür. Ayrıca havadaki toz, kirlenme ve bulutluluk da güneşten elektrik üretim miktarımızı düşürmektedir. Peki uzay araçlarının en temel yakıtı olan güneş enerjisini, uzayda elektriğe dönüştürüp dünyaya aktarabilsek. Evet işte bu yöntem de geleceğin enerji üretim sistemlerinden biridir.

Yörüngemizde veya ay yüzeyinde kuracağımız güneş enerji santralleriyle yüksek verimde elektrik üretimi sağlayabiliriz. Bu fikir 1960’lı yıllardan bu yana tartışılıyor. Şuan bu konuda birçok tasarım da mevcut öyle ki lazer ve mikrodalga solar uydu tasarımları öne çıkmaktadır. Tabi bu fikrin hayata geçmesi maliyetlerden ve elektriğin kablosuz iletimini bu düzeyde yapamayacağımızdan dolayı zor gözüküyor.

Lazer ve mikrodalga solar uyduları
Lazer (soldaki) ve Mikrodalga (sağdaki) Solar Uyduları

Belirttiğimiz 3 enerji kaynağı da temiz, yenilenebilir ve yüksek enerji yoğunluğuna sahip ve hepsi de gelecekte dünyadaki enerji sorununun çözümünde çok önemli bir rol oynayabilir. Fakat asıl sorulması gereken soru bu kaynaklardan hangisi ilk olarak verimli, yaygın ve ticari bir şekilde kullanılabilecek?

Yorumlarınızı ve görüşlerinizi bekliyoruz.

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre LEBLEBİCİOĞLU, 1993 yılının Ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadal programına başladı. 2014 yılının ilk döneminde Erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun oldu. Mezuniyetten sonra ise yaklaşık 2 yıl solar enerji sektöründe faaliyet gösterdi. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamladı. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır. İleri seviyede İngilizce ve başlangıç düzeyinde Almanca bilmektedir.

MPPT Nedir? Nasıl Çalışır? MPPT Nerelerde Kullanılır?

Önceki Yazı

Mekatronik Mühendisliği Nedir?

Sonraki Yazı

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunları da beğenebilirsiniz

Bu konuda daha fazla Enerji