Rüzgâr Enerjisi nasıl bir yerden gelir?
Tüm yenilenebilir enerji türleri (gelgit enerjisi ve jeotermal hariç) ve fosil yakıt enerjisi dahi sonuç olarak güneşten kaynaklanır. Güneş yeryüzüne saatte 100.000.000.000.000 kW enerji gönderir. Başka deyişle yeryüzü, 10 üzeri 18 watt kadar güç kazanır.
Güneşten gelen enerjinin %1-2'si rüzgâr enerjisine dönüşür. Bu, yeryüzündeki tüm bitkilerin biyolojik kütleye dönüştürdüğü enerjinin 50 - 100 katıdır.
Sıcaklık farkları hava akımını oluşturur.
Ekvator çizgisi yakınındaki bölgeler dünyanın diğer bölgelerine göre daha fazla ısınır. Bu sıcak bölgeler, kızıl ötesi fotoğraflarda sıcak renklerle (karalarda kırmızı, turuncu ve deniz yüzeyinde sarı) görünür.
Sıcak hava soğuk havadan hafiftir ve yaklaşık 10km'ye ulaşıncaya kadar gökyüzüne yükselir. Bu sıcak hava kütlesi hareket ederek Kuzey ve Güney Kutbuna yaklaşınca aşağı çöker ve ekvatora geri döner.
Coriolis Kuvveti
Dünya döndüğü için kuzey yarıküre üzerindeki her hareket, kendi konumumuza göre sağa doğru (güney yarıküre için sola) yönelir. Bu belirgin bükücü kuvvet Coriolis Kuvveti (Coriolis Force) olarak bilinir. Bu kuvveti keşfeden Fransız Matematikçi Gustave Gaspard Coriolis'in ismiyle anılmaktadır (1792 - 1843).
Kuzey yarıküre üzerinde hareket edenbir parçacığın sağa doğru döneceği pek açık görünmeyebilir. Bu olayı şöyle canlandırabiliriz:
Uç kısmı güneye doğru hareket eden bir koni düşünün ve dünyanın döndüğü gerçeğini de eklersek, koninin sanki sağa doğru kaydığını görürüz.
Coriolis Kuvveti gözle görülebilir bir olaydır. Tren yolu hatlarının bir tarafı diğerinden daha hızlı aşınır. Nehir yataklarının bir tarafı diğerinden daha derine iner (hangi taraf olduğu bulunduğumuz yarıküreye bağlıdır ve kuzey yarıkürede hareket eden bir parçacıklar sağa yönelir).
Kuzey yarıkürede rüzgâr, bir alçak basınç alanına yaklaştıkça saat yönüne ters yön alır. Güney yarıkürede ise rüzgâr, alçak basınç alanları etrafında saat yönünde döner.
Rüzgârın Gücü
Rüzgâr hızı, bir rüzgâr türbininin elektriğe çevirebileceği enerji miktarı açısından önemlidir. Rüzgârın enerji içeriği, ortalama rüzgâr hızının küpü oranında değişir. Yani rüzgâr hızı 2 katına çıkarsa, 8 kat enerji içerir.
Öyleyse, rüzgârın enerji içeriği rüzgâr hızının kübü oranında değişir. Günlük yaşamdan, bir otomobilin hızı 2 katına çıkarsa frenlemesi ve durdurulması için 4 kat enerji gerektiğini farkedebilirsiniz (Aslında bu Newton'un 2. hareket yasasıdır).
Rüzgâr türbini örneğinde, rüzgârın hızını 2 katına çıkarırsak her saniye pervaneden geçen dilim sayısını da 2 kat artar ve bu dilimlerin her biri otomobilin frenlemesi örneğinden anlaşıldığı gibi 4 kat enerji içerir.
Neden Rüzgâr Enerjisi
Rüzgâr enerjisi günümüzde, 21. yüzyılda ve onların ötesinde ençok gelecek vadeden teknolojilerden bir tanesidir. Burada rüzgâr enerjisi üzerinde en çok sorulan sorular hakkında bazı kısa cevaplar bulacaksınız:
Rüzgâr Enerjisi Temizdir
Rüzgâr türbinlerinden herhangi bir çevre kirliliği olmaz. Modern bir 600 kW gücündeki rüzgâr türbini ortalama bir yerde, bir yılda genellikle kömürle iletilen diğer elektrik santrallarının 1.200 ton karbondioksidinin yerine geçecektir.
20 yıllık bir işletme süresi içinde (ortalama bir yerde) bir rüzgâr türbini tarafından üretilen enerji imâlatı, bakımı, faaliyeti, demontajı ve parçalanması için gerekli olan enerjinin sekiz misli fazladır.
Başka bir deyişle, genellikle bir rüzgâr türbinini imâl etmek ve çalıştırmak için gerekli olan enerjiyi geri kazanmak için sadece iki ya da üç ay yeterli olacaktır.
Rüzgâr Enerjisi Yoğundur
Rüzgârdaki enerji gerçekten de sürdürülebilir bir kaynaktır. Rüzgâr hiç bitmeyen bir şeydir.
Halihazırda, rüzgâr enerjisi Danimarka elektrik tüketiminin %31.1'ini karşılamakta ve bu rakkamın 2008 yılında yüzde 40 mertebesine yükselmesi beklenmektedir.
Avrupayı çevreleyen sığ denizlerin üzerindeki rüzgâr kaynakları, teori olarak Avrupa'nın kullandığı tüm elektriği birçok misli ile karşılar niteliktedir.
Rüzgâr Enerjisi Farklıdır
Rüzgâr türbinleri boyutlar ve üretim kapasiteleri açısından çok büyümüşlerdir.
1980'lerden kalma tipik bir Danimarka malı rüzgâr türbini, 26 kW gücünde bir generatöre ve 10,5 metrelik bir pervane çapına sahiptir. Modern bir rüzgâr türbini 43 metrelik bir pervane çapına ve 600 kW gücünde bir generatöre ulaşmaktadır. Yılda 1 ile 2 milyon kW/saat enerji üretmektedir. Bu da Avrupa'da 300 ile 500 konutun yıllık elektrik tüketimine eşit bulunmaktadır. Son nesil rüzgâr türbinlerinin 1.000 - 1.500 kW generatörü ve 50 - 60 metrelik pervane çapı bulunmaktadır. Galler'in Carno bölgesinde bulunan, Avrupa'nın geniş rüzgâr türbini parkı, 20.000 konutun ihtiyacına eşit bir enerji üretmektedir.
Avrupa'da 1997 itibariyle, 3.000 MW'dan fazla rüzgâr enerjisi, beş milyon kadar kişinin elektrik ihtiyacını karşılayacak şekilde devrede bulunmaktadır. (windpower.dk - Danish Wind Industry Association)
Rüzgâr enerjisi, rüzgârı oluşturan hava akımının sahip olduğu hareket (kinetik) enerjisidir. Bu enerjinin bir bölümü yararlı olan mekanik veya elektrik enerjisine dönüştürülebilir.
Rüzgârın gücünden yararlanılmaya başlanması çok eski dönemlere dayanır. Rüzgâr gücünden ilk yararlanma şekli olarak yelkenli gemiler ve yel değirmenleri gösterilebilir. Daha sonra tahıl öğütme, su pompalama, ağaç kesme işleri için de rüzgâr gücünden yararlanılmıştır. Günümüzde daha çok elektrik üretmek amacıyla kullanılmaktadır.
Fosil, nükleer ve diğer yöntemlerde atmosfere zararlı gazlar salınmakta, bu gazlar havayı ve suyu kirletmektedir. Rüzgârdan enerji elde edilmesi sırasında ise bu zararlı gazların hiçbiri atmosfere salınmaz, dolayısıyla rüzgâr enerjisi temiz bir enerjidir, yarattığı tek kirlilik gürültüdür. Pervanelerin dönerken çıkardığı sesler günümüzde büyük ölçüde azaltılmıştır.
DÜNYADAKİ DURUM
Rüzgâr gücü, dünyada kullanımı en çok artan yenilenebilir enerji kaynaklarından biri haline gelmiştir. Günümüzde dünyadaki kullanım oranının çok düşük olmasına karşılık, 2020 yılında dünya elektrik talebinin %12'sinin rüzgâr enerjisinden karşılanması için çalışmalar yapılmaktadır.
Günümüzde rüzgâr enerjisinden üretilen toplam güç 40.301 MW civarındadır. Bu güçten en fazla yararlanan ülke % 36,3'lük payıyla Almanya'dır. Almanya toplamda 14.612 MW güç üretmektedir ve Almanya'nın elektrik enerjisi ihtiyacının % 5,6'sını karşılamaktadır. Rüzgâr gücünden en çok yararlanan diğer ülkeler sırasıyla İspanya, ABD, Danimarka, Hindistan, Hollanda, İtalya, Japonya, Birleşik Krallık ve Çin'dir. Diğer tüm ülkeler toplamda 3.756 MW'lık güç üretimi ile % 9,3 paya sahiptirler.
Yenilenebilir enerji
Yenilenebilir enerji kaynağı olarak suyun kullanımı
Yenilenebilir enerji (kaynakları), sürekli devam eden doğal proseslerdeki varolan enerji akışından elde edilen enerjidir. Bu kaynaklar güneş ışığı, rüzgar, akan su (hidrogüç), biyolojik prosesler ve jeotermal olarak sıralanabilir.
En genel olarak, yenilenebilir enerji kaynağı ; enerji kaynağından alınan enerjiye eşit oranda veya kaynağın tükenme hızından daha çabuk bir şekilde kendini yenileyebilmesi ile tanımlanır. Örneğin, güneşten elde edilen enerji ile çalışan bir teknoloji bu enerjiyi tüketir, fakat tüketilen enerji toplam güneş enerjisinin yanında çok küçük kalır. En genel yenilenebilir enerji formu , güneşten gelendir. Bazı formlar güneş enerjisini ve rüzgar gücünü depolar .
Yenilenebilir enerjinin tesisler, hayvanlar ve insanlar tarafından kalıcı olarak tüketilmesi mümkün değildir. Fosil yakıtlar, çok uzun bir zaman skalası göz önüne alındığında teorik olarak yenilenebilir iken, istismar edilerek kullanılması sonucu yakın gelecekte tamamen tükenme tehlikesi ile karşı karşıyadır.
|
Konu başlıkları
- 1 Modern yenilenebilir enerji kaynakları
- 2 Kullanımı
- 3 Gelişimi ve çevreye olan etkileri
- 4 Dış bağlantılar
- 5 Kaynakça
|
Modern yenilenebilir enerji kaynakları
- Rüzgar enerjisi
- Su gücü (Hidrogüç)
- Güneş enerjisi
- Biyoyakıtlar
- Sıvı biyoyakıtlar
- Katı biyokütle
- Biyogaz
- Küçük ölçekli enerji kaynakları
- Piezoelektrik
- Termoelektrik
- Elektromanyetik radyasyon
Kullanımı
Yenilenebilir enerji kaynakları direkt olarak kullanılılabilir veya enerjinin başka bir formuna dönüştürülebilir. Direkt kullanım örnekleri, güneş enerjisi ile çalışan aletler , jeotermal ısıtma ve su veya rüzgar değirmenleridir. Endirekt kullanıma örnek olarak ise, elektrik üretiminde kullanılan rüzgar türbinleri veya fotovoltaj pilleri verilebilir.
Yenilenebilir enerji, ücretsiz enerji olarak da kategorize edilebilirse de, çoğu yenilenebilir enerji kaynağına normalde ücretsiz enerji denemez. Mühendislikte, ücretsiz enerji ile kastedilen direkt olarak doğadan elde edilebilen bir enerji ve insanlar tarafından tüketilmesi mümkün olmayan enerjidir.kaan karabulut 8-c 635
Gelişimi ve çevreye olan etkileri
Yenilenebilir enerjinin gelişimi, yenilenebilir enerji kaynaklarının insanlar tarafından kullanımı ile ilgilidir. Yenilenebilir enerjinin gelişimine olan ilgi, fosil yakıtların çevreye verdiği atık gazlar ve fosil yakıtlar ve nükleer enerjinin kullanımının riskleri ile doğrudan alakalıdır 'Kalın yazı''''Kalın yazı'Kalın yazı''''
2002 yılı kasım ayı Enerji Ajansı verilerine göre tüm dünyada kullanılan yenilenebilir enerji kaynaklarının, toplam enerji kaynakları içindeki payı % 13.8 'dir. Bu payın dağılımı ise % 80 yanabilir ve yenilenebilir atıklar , % 16.5 hidro enerji, % 0.5 diğerleri (rüzgar, jeotermal, güneş, dalga, gel-git olayları vs.) olarak verilmiştir.
Dış bağlantılar
- Yenilenebilir enerji kaynakları
- Yenilenebilir enerji kaynakları hakkında kapsamlı bilgi
Kaynakça
- İngilizce Wikipedia "yenilenebilir enerji" maddesi
- Araştırma: "Yenilenebilir Enerji Kaynakları" -Nezihe Akgün
