DALGA ENERJİSİ HARUN BERAT KANGAL 110106103051

İÇERİK DALGA OLUŞTURAN ETKENLER DALGA ENERJİSİ NEDİR VE NASIL EDE EDİLİR? GEL- GİT ENERJİ SİSTEMLERİ AKINTI ENERJİSİ OTEC- Okyanus Termal Enerji Dönüşümü PEKİ NEDEN OTEC? DALGA ENERJİSİNİN AVANTAJLARI DALGA ENERJİSİNİN DEZAVANTAJLARI DALGA ENERJİSİNİN EKONOMİK ANALİZİ DÜNYA’DA DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ DALGA ENERJİSİNİ KULLANAN ÜLKELER TÜRKİYE’DE DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ ZONGULDAK’TA DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ

DALGA OLUŞTURAN ETKENLER Akışkan içerisindeki kütle hareketleri Rüzgar Deniz tabanı hareketleri İnsan faaliyetleri Güneş ve ayın çekim kuvvetleri Farklı özgül kütledeki akışkan hareketleri

Dalga enerjİSİ Dalga enerjisi ile ilgili araştırmalar ilk olarak 1970’li yıllar da başlamıştır. 1990’lı yılların başında araştırmalar hız kazanmış ve verimli sonuçlar elde edilmeye başlanmıştır. Son yıllarda yapılan çalışmalar ve araştırmalar sonucunda yenilenebilir enerji türleri arasında dalga enerjisi önemli bir yere sahip olmuştur. Dalga enerjisi, rüzgarın deniz ve okyanus yüzeylerinde hareketi sonucunda oluşan dalgalanma hareketinden elde edilen enerji türüdür. Rüzgarların sınır tabakasında oluşturdukları sürtünmeler neticesinde ortaya çıkan dalgalar, deniz yüzeyinin rastgele yukarı ve aşağı hareket etmesine neden olur.

Dalga enerjisi direk olarak dalga yüzeyinden veya yüzey altındaki dalga basınçlarından elde edilir. Dalgalar deniz veya okyanusların yüzeyinde esen rüzgârlar tarafından üretilir. Dünyanın birçok yerinde rüzgâr sürekli dalgalar oluşturacak kadar düzenli ve sürekli eser. Deniz ve okyanus dalgalarında çok büyük enerji vardır. Dalga enerjisi makineleri dalgaların yüzey hareketlerinden veya dalga basınçlarından direk olarak enerji üretir. Dalga enerjisini kullanmak için birçok çeşit teknoloji projelendirilmiştir. En elverişli tasarımlardan birkaçının ticari kullanım için uygulama testleri yapılmaktadır. Dalga enerji teknolojileri kıyıda, kıyıdan biraz uzakta ve açık denizde kurulmak için tasarlanmıştır. Denizden biraz uzakta kurulacak sistemler suyun 40 metreden fazla derinine yerleştirilir. Bütün dalga enerji teknolojileri su yüzeyinde veya su yüzeyinin yakınında kurulmak için tasarlanmış olsa da, etkileştikleri, uyum sağladıkları dalgaya ve dalga enerjisini çevirdikleri enerjiye göre farklılık gösterirler. Sonlandırıcı makineler dalgaların hareketi yönünde dikey olarak uzanır ve dalga enerjisini yansıtır veya yakalar. Bu tür makinelerin son sürümleri denize yakın yerlere kurulmak için tasarlanmış olsa da, genelde sahilde veya sahile yakın yerlerde kurulmak için tasarlanmıştır. Titreşen su sütunu sonlandırıcı makinenin başka bir çeşididir. Bu makinede su yüzey altında bulunan yukarısında sıkışmış hava bulunan bir bölmeye girer. Dalga hareketi giren suyun yukarıya ve aşağıya bir piston gibi hareket etmesini sağlar ve havayı bağlı bulunan türbine doğru iter.

Noktasal soğurucu dalga hareketiyle birbirlerine bağlı olarak hareket eden bileşenleri bulunan yüzey bir yapıdır. Bağlantılı hareket elektromekanik veya hidrolik enerji çeviricilerinin sürülmesi için kullanılır. Azaltıcılar dalgaların yönüne paralel olarak yönelmiş uzun çok parçalı yüzer yapılardır. Makine boyunca dalgaların yükseklik farkı parçaların birleştiği noktalardan bükülmeye neden olur ve bu bükülme hidrolik pompalara veya diğer çeviricilere bağlıdır. Yükseğe Çıkan Makinelerin makineyi çevreleyen deniz veya okyanusun ortalamasını aşan seviyede dalgalar tarafından gelen suyla dolan rezervuarları vardır. Su yükseldikten sonra yer çekimi deniz yüzeyine doğru geri çekilmesine neden olur. İçeriye dolan suyun enerjisi su türbinlerini döndürmek için kullanılır. Özel olarak üretilen açık deniz tekneleri kıyının biraz açığındaki dalgaların enerjisini depolarlar. Bu yüzer platformlar dalgaları dahili bir türbinden geçirerek ve tekrar denize dönmesini sağlayarak elektrik üretirler.

GEL-GİT ENERJİ SİSTEMLERİ Gel-git enerjisi, doğada meydana gelen gel-git olayını kullanarak elektrik elde edilmesidir. Günümüzde yaygın olarak kullanılmamakla beraber geleceğin enerji elde etme yöntemlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Hidroelektrik santrallerine benzer şekilde gel-git enerjisinde de akan su, türbinleri döndürerek bir jeneratörden elektrik elde edilmesini sağlar. Ancak gel-git enerjisinin en olumsuz yanı, akışın sürekli olmamasıdır. Bundan dolayı gel-git enerjisinden elde elden potansiyel enerji, nehir yataklarına kurulan barajlardan elde edilen potansiyel enerjinin yaklaşık yarısı kadardır. Üstelik maliyet yaklaşık olarak aynıdır.

‘’Swansea körfezinde ki gelgit lagünü’’ Ayın konumu, coğrafi özellikler ve ekonomik nedenlerden dolayı gel-git enerjisinden güç üretilmesi için uygun bölgelerin sayısı dünya üzerinde çok azdır. ABD Enerji Departmanı bu sayının dünya üzerinde yaklaşık 40 olduğunu söyler. Diğer enerji türleri ile karşılaştırıldığında gel-git enerjisinin maliyeti yüksektir. Ancak son teknolojik gelişmelerle beraber yeni tasarımlar ve türbin teknolojileri ile birlikte gel-git enerjisinin maliyetleri de düşmeye başlamış ve verimlilik artmıştır. ‘’Swansea körfezinde ki gelgit lagünü’’

AKINTI ENERJİSİ Deniz tabanına yerleştirilen türbinler aracılığı ile denizlerdeki ve okyanuslardaki düzenli akıntıların kinetik enerjilerinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi akıntı enerjisinin temelini oluşturur. Dünyada akıntı enerjisi kullanılarak elektrik üretimi henüz prototip aşamasındadır.

Ülkemizde de özellikle Çanakkale Boğazı’ndaki akıntı enerjisinden yararlanarak elektrik üretimi planlayan şirketler bulunuyor. Ancak çalışmalar fizibilite ve saha belirleme aşamasındadır. Sonuç olarak, okyanus ve deniz kaynaklarının yenilenebilir enerji teknolojilerine büyük katkı sağlayacak potansiyelleri var. Teknoloji geliştirilmesi konusunda ileri düzeyde çalışmalar yapılmasına rağmen ticarileşme yönünde ilerleme kaydedilmesi için idari ve ekonomik bazı düzenlemelerin yapılması gerekiyor. Bunlar, sırası ile, elektrik şebekesine bağlantının sağlanması, kanuni çerçevelerle okyanus ve deniz enerjileri kullanımının yaygınlaştırılması, kaynakların ve fiziksel verilerin analizi, ekonomik önlemlerin alınması ve halkın bilgilendirilmesi olarak sıralanabilir.

OTEC- Okyanus Termal Enerjİ Dönüşümü Kısa adı OTEC olarak bilinen ‘’Ocean Thermal Energy Conversion’’ yani Okyanus Termal Enerji Dönüşümü, okyanus sularının yüzeyi ve derinlerindeki su sıcaklığının farkını kullanarak enerji üreten sistemlerdir. Burada sistemin çalışmasını sağlayan en önemli faktör okyanus yüzeyi ve dibindeki suyun sıcaklığının farklı olmasıdır. Bu sıcaklık farkı kolay buharlaşabilen bir sıvının (örneğin amonyak) hal değiştirmesi için kullanılır. Hal değiştiren sıvının buhar basıncı türbinlerin dönmesini sağlar. OTEC sisteminin çalışması için sıcaklık farkı oluşturabilecek derinliğe inebilecek uzunlukta borulara ihtiyaç vardır. Günümüz de ise daha dayanıklı ve daha hafif borular geliştirmeye çalışmaktadır.

OTEC, güneş sayesinde ısınan okyanusun yüzey suyu ile diplerindeki soğuk su arasındaki sıcaklık farkını enerjiye dönüştüren bir sistemdir. Yüzey ile derin bölgelerdeki sıcaklık farkının en az 20°C olduğu her yere OTEC yapılabilir. Kaynama noktası oldukça düşük olan sıvıları buharlaştırmak için yüzeydeki ısınmış suyu kullanan sistem, oluşan buharın türbinleri döndürmesi ile elektrik üretir. Borularda hareket eden bu buhar, okyanusun dibinden gelen soğuk su ile soğutulup yoğunlaştırılır ve tekrar dolaşıma verilir.

pekİ neden otec? Yenilenebilir enerji olması başlıca nedendir. Güneş ve rüzgâr enerjilerinin dönüştürülmesi konusunda geçmiş başarılar vardır ve hala da büyümekte olan endüstrilerdir. Fakat güneş panelleri sadece gündüzleri ve hava bulutlu olmadığı zamanlarda kullanılabilmektedir. Rüzgâr gün içinde aralıklıdır ve rüzgâr panelleri sadece elverişli hava koşulları sağlandığında çalışmaktadır. Okyanus termal enerjisinin en cazip yanı haftanın her günü, günün her saati çalışmasıdır. Aynı zamanda tahminlere göre bir tesisi inşa etmek 3500 farklı iş alanı imkânı doğuracaktır.

DALGA ENERJİSİNİN AVANTAJLARI Dalga enerjisi veya su enerjisi, toplum ve doğa için birçok avantaja sahiptir. Tükenmeyen enerji kaynağıdır ve sonsuzdur, Yenilenemeyen ve tükenebilir olan fosilyakıtlara olan bağımlılığı azaltır, Temiz enerji kaynağı olan dalga enerjisi çevreyi ve doğayı kirletmez, Ekonomik açıdan yeni iş imkanları oluşturur ve işsizliği azaltır, Elektriğin olmadığı yerlerde elektrik sağlar, Deniz ve okyanus gibi yerlerde yapılacak olan çalışmalar ile potansiyel teknolojilerin kullanımına da imkan tanır, Ayrıca temiz içme suyu elde etmede de kullanılır. Tuzlu suyu tatlı suya çevirebilir. Bunun en büyük örneği, Kuzey Kıbrıs’ta yıllardır deniz suyu arıtılarak içme suyuna çevrilerek kullanılıyor, Deniz ve okyanus diplerindeki zenginlikleri keşfetmemize olanak tanır, Su kaynaklarımızın kıyılarını da korumamızı sağlar.

DALGA ENERJİSİNİN DEZAVANTAJLARI Dalga enerjisi ile elektrik üretebilmek için her dalga boyuna göre sıfırdan bir tasarım yapmak gerekir. Çünkü her dalganın boyu aynı değildir. Bu yüzden standart bir dalga enerji sistemi de yoktur, Dalga enerjisi sistemleri uygulanırken karşısına pek çok sıkıntılı bölgeler çıkabilmektedir. Bunlar gemi rotaları (güzergahları), askeri tatbikat alanları, balık avlanma sahaları ve deniz altından giden kablolar vb.dir. Eğer bunlara dikkat edilmezse, çok büyük sorunlar ortaya çıkabilmektedir.

Dalga enerjİsİnİn ekonoMİK ANALİZİ

DÜNYA’DA DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ TWh/yıl

DALGA ENERJİSİ KULLANAN ÜLKELER Orkney Dalga Enerjisi İstasyonu – 2,4 MW – İngiltere, Agucadoura Dalga Tarlası – 2,25 MW – Portekiz, Islay Limpet – 500 kW – İngiltere, Mutriku Breakwater Dalga Tarlası – 300 kW – İspanya, Azura Dalga Enerji İstasyonu – 200 kW – Amerika SDE Deniz Dalgası Güç İstasyonu – 40 kW – İsrail

türkİYE’DE DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ Ülkemizde dalga enerjisi potansiyeli özellikle Batı Karadeniz Bölgesi olmak üzere ülkemizde ki kıyı bölgelerinde yüksektir.

Birbirine yakın kıyı alanlarında oldukça farklı dalga enerjisi potansiyeli görülmekte olup dalga enerjisi üretimi için yapılacak yatırımlar öncesinde mikro ölçekte yer seçiminin özellikle dalga ölçümleri yapılarak gerçekleştirilmesinin sonucuna varılmıştır. Bir diğer önemli husus ise dalga enerjisi üretim sisteminin mevcut veya planlanan liman ve benzeri amaçlarla inşa edilecek kıyı yapıları ile birlikte tasarlanmasıdır. Bu durum da yatırım maliyetinin minimize edilmesinin mümkün olabileceği düşünülmektedir.

ZONGULDAK’TA DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ Temmuz 2011’de Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı Yüksek Lisans öğrencisi Aslı OKUR, yüksek lisans tezinde; Dalga enerjisi, ilk yatırım ve bakım giderlerinden başka masrafı olmayan, girdi bedeli gerektirmeyen, doğaya her hangi bir kirletici bırakmayan, ucuz, temiz, çevreci ve büyük potansiyele sahip bir enerji kaynağıdır. Ereğli’nin yıllık kömür tüketimi tüm Zonguldak tüketiminin yaklaşık % 29’u kadardır. Ereğli’de ağır sanayide fosil yakıt kullanımının devam edilmesiyle birlikte konutların enerji ihtiyacının bile başta dalga enerjisi olmak üzere yenilenebilir enerji kaynakları ile sağlanması kömür tüketimi fazla olan Ereğli’de hem temiz ve sağlıklı çevre, hem de ucuz enerji temini açısından önem sunmaktadır. Ereğli’de dalga enerjisi üretiminin en azından başlangıç için kıyı şeridi uygulamaları (kıyı şeridi) ile gerçekleştirilmesi daha uygun görülmektedir. Ereğli’de salınımlı su kolonu ve daralan kanal sistemi için jeolojik açıdan uygun alanlar mevcuttur.