JEOTERMAL ENERJİ HAZIRLAYANLAR: B YAĞMUR KİRTEK

... konulu sunumlar: "JEOTERMAL ENERJİ HAZIRLAYANLAR: B YAĞMUR KİRTEK"— Sunum transkripti:

1 JEOTERMAL ENERJİ HAZIRLAYANLAR: B120112007 YAĞMUR KİRTEK
B MERVE KESKİN B DUYGU GEDİK B ÖZGE ÖZTÜRK B SEDA YİĞİT

2 Her geçen gün biraz daha tükenen fosil enerji kaynaklarına alternatif olan yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi giderek artmaktadır. Enerji politikalarının, artan nüfusun ve gelişen ekonominin enerji gereksinimlerini sürekli ve kesintisiz bir şekilde ve olabilen en az maliyetle karşılanması üzerine belirlendiği dünyamızda yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji elde etme çalışmaları hız kazanmış yenilenebilir kaynaklardan enerji üretimi artmıştır. Jeotermal enerji özellikle kWh başına düşük maliyetiyle tüm dünyada benimsenen bir alternatif enerji kaynağı haline gelmiştir.

3 JEOTERMAL ENERJİ NEDİR?
Jeotermal yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu, kimyasallar içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji de bu jeotermal kaynaklardan ve bunların oluşturduğu enerjiden doğrudan veya dolaylı yollardan faydalanmayı kapsamaktadır.

4 Genel bir tanım yapacak olursak jeotermal enerji; yerin derinliklerindeki kayaçlar içinde birikmiş olan ısının akışkanlarca taşınarak rezervuarlarda depolanması ile oluşmuş sıcak su, buhar ve kuru buhar ile kızgın kuru kayalardan yapay yollarla elde edilen ısı enerjisidir. Isı yeryüzüne yakın derinliklere, termal kondüksiyon ve eriyik haldeki magmanın sokulumu ile taşınmaktadır. Bu olaylar sonucu, anormal ısınmış bölgelerdeki yer altı suları, hidrotermal kaynaklar olarak sıcak su veya buhar çıkışları şeklinde yeryüzünde görülür.

5 İdeal jeotermal sistemin şematik gösterimi
Jeotermal enerji yerin derinliklerinden gelen, yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır. İdeal jeotermal sistemin şematik gösterimi

6 JEOTERMAL ENERJİNİN KULLANIMINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER
Jeotermal Akışkan Sıcaklığı Jeotermal kaynağın enerji kalite değeri akışkan sıcaklığının artışıyla yükselmektedir. Debi Değeri Sıcaklığa bağlı olarak akışkan debisi, kaynağın merkezi ısıtma uygulamaları için yeterli bir potansiyele sahip olup olmadığını belirlemektedir. Jeotermal Akışkanın Kimyasal Özellikleri Jeotermal suyun kimyasal içeriğinin bilinmesi, enerji dönüşüm sistemlerinde hangi malzemelerin (plastik, titanyum, paslanmaz çelik, fiberglass) seçilmesi konusunda önem taşımaktadır. Jeotermal Kaynağın Kullanım Yerine Olan Uzaklığı Jeotermal kaynakla potansiyel kullanıcılar arasındaki mesafe teknik ve finansal kapasite açısından çok önemli bir parametredir. Kısa mesafeler daha yaygın ve arzu edilenlerdir.  Jeotermal merkezi ısıtma amaçlı jeotermal su taşıma hattı en uzun 61 km ile İzlanda'da yer almaktadır. Türkiye'de ise en uzun taşıma km ile Afyon ve Balıkesir'dedir.

7 JEOTERMAL ENERJİNİN KULLANIM ALANLARI
Jeotermal enerjinin kullanılabilmesi bazı koşulların oluşmasına bağlıdır. Temel gereklilik enerjinin ulaşılabilir olmasıdır. Ulaşılabilirlik, gözenekli veya çatlaklı yer içi oluşumlarında ısının taşınımı yada kayacın kendi ısı iletimi gibi doğal süreçlerle sağlanmaktadır. Yer içinde depolanmış ısının miktarı ve fiziksel büyüklüğü yeterliyse ve depo alanı yeryüzüne yakınsa, yüzeye bir ısı sistemi kurularak sıcak su ve buhardan enerji elde edilebilir.

8 Jeotermal enerjinin doğrudan olmayan kullanımı elektrik enerjisine çevrilmesiyle gerçekleştirilir. Jeotermal alana bir kuyu açılır ve kuyudan alınan buharın bir jeneratörü çalıştırması sağlanır. Hidroelektrik santrallerde yüksekten hızla düşen suyun enerjisinden yararlanıldığı gibi jeotermal tesislerde de buharın enerjisinden yararlanılır. Buhar bir türbine yollanır ve türbinin dönmesi sağlanır. Hareket eden türbin elektrik üreten bir jeneratörü çalıştırır. Bunun sonucunda da elektrik üretilir.

9

10 Jeotermal enerjinin doğrudan kullanımı ise konut ısıtması, seracılık ve endüstri için söz konusudur. Doğrudan kullanımda verim daha yüksektir. Bu kullanım yollarından biri olan konut ısıtmacılığının tekniği ise; jeotermal suyun sıcaklığı ve bileşimi ile değişmektedir.

11 Yüksek entalpili kaynaklar elektrik üretiminde kullanılmaya, düşük entalpili kaynaklar ise doğrudan kullanıma uygundur. Türkiye'deki jeotermal kaynakların önemli bir çoğunluğu düşük entalpili olduğu için doğrudan kullanıma daha çok öncelik verilmelidir.

12

13 Jeotermal Enerji Kaynakları
Genellikle tektonik levha sınırları diye bilinen ve depremlerin sık ve şiddetli olmasıyla veya volkanik faaliyetlerle de tanımlanan bölgelerde, yer kabuğunda kırıklar oluştuğundan bu bölgeler genellikle jeotermal enerji açısından zengin bölgelerdir. Jeotermal kaynakların üç önemli bileşeni vardır: 1. Isı kaynağı, 2. Isıyı yeraltından yüzeye taşıyan akışkan, 3. Suyun dolaşımını sağlamaya yeterli kayaç geçirgenliği.

14 Jeotermal enerji kaynakları şu şekilde sınıflandırılabilir:
(a)Normal ısı gradyanlı sahalar:Jeotermal olarak yüksek ısı akısı gösteren alanların dışındaki alanlardır. Bu alanlarda yaklaşık her 100 metrede sıcaklık 2.5 °C artar. (b) Radyojenik sahalar: Bu tür bölgeler kayaların içerisindeki radyoaktif elementlerin bozulmasıyla ortaya çıkan ısıyla, sıcaklıkları normal ısı gradyanının üzerine çıkmış bölgelerdir.  (c) Yüksek ısı akışlı bölgeler: Yeraltından yeryüzüne ısı transferi iletim mekanizmasıyla olur.  (d) Basınç altındaki jeotermal sahalar: Bazı sedimenter kaya oluşumlarının arasında sıkışmış fosil su kaynakları bulunabilir. Bu tür su kaynakları basınç olarak normal basınç gradyanının üzerinde değerlere sahip olabilir. (e)  Nokta ısı kaynakları: Bu tür ısı kaynakları en kolay kullanılabilen jeotermal enerji kaynaklarıdır. Termal kaynak, ya yerin içinde oldukça yüksekte bulunan bir magma bölgesi veya çatlaklar boyunca yükselmiş bir magma (ergimiş bazalt) tabakasıdır. 

15 Kaynak kapasitelerinin incelenmesi için bir çok yöntem mevcuttur
Kaynak kapasitelerinin incelenmesi için bir çok yöntem mevcuttur. Bunlar jeolojik etütler, hidroloji, jeokimya ve jeofizik etütleridir. Başlıca Jeofizik etütler; ısı akış ölçümleri, elektrik direnç, elektromanyetik, gravity ve pasif sismik ölçümler olarak sıralanabilir. Fakat her zaman kuyu açımlarından sonra kaynağın gerçek kapasitesini anlayabiliriz. Genel olarak kuyudan çıkan buhar ve su yüzdesine göre jeotermal kaynaklar kuru buhar, buhar çoğunluklu karışım ve su çoğunluklu karışım olmak üzere üç temel kısma ayrılabilir.

16 Jeotermal enerji kullanımındaki en büyük problem bu enerji kaynağının oldukça yayılmış bir karaktere sahip olmasıdır. Dünyadan uzaya yılda yaklaşık 4x1017 KJ jeotermal enerji yayılmaktadır. Eğer biz bu enerjiyi kullanabilseydik dünyanın tüm enerji ihtiyacını 20 kez karşılayabilirdik. Yalnız bu miktar tüm dünya yüzeyine yayıldığından metrekare başına sadece W enerji düşer ki bu güneşten gelen enerjiden çok daha azdır. Eğer jeotermal enerji tüm yer kabuğuna eşit olarak dağılmış olsaydı, belki de faydalı enerji olarak kullanılma olasılığı olmayacaktı.

17 TÜRKİYEDE JEOTERMAL ENERJİ KAYNAKLARI VE KULLANIMI
Türkiye dünyada çok yüksek jeotermal enerji potansiyeli olan ülkelerden biridir. Dünya potansiyelin 1/8 ini barındırmaktadır. Bu potansiyelin çok büyük kısmı elektrik üretimine müsait değildir, fakat ısıtmada ve tedavide kullanılabilmektedir. Türkiye’de yüksek sıcaklıklı jeotermal akışkan içeren sahalar Ege Bölgesinde veya genelde Batı Anadolu da yer almakta, düşük ve orta sıcaklıklar da Orta ve Doğu Anadolu’da yer almakla birlikte Türkiye’nin kuzeyine de uzanmaktadır. Kısaca Türkiye’nin tüm sathında jeotermal enerji az veya çok mevcuttur.

18 Türkiye’de 40 °C’nin üzerinde jeotermal akışkan içeren 140 adet jeotermal saha bulunmaktadır. Bunlardan Aydın-Germencik ( °C), Denizli-Kızıldere ( °C), Çanakkale-Tuzla (173 °C), Aydın-Salavatlı (171 °C) elektrik üretimine yönelik olarak değerlendirilebilecek sahalar, diğerleri ise merkezi ısıtmaya uygun sahalardır. Jeotermal enerjide üretim maliyeti diğer enerji kaynaklarına göre çok daha düşüktür. Bu maliyet entegre kullanımlar söz konusu olduğu zaman daha düşük olmaktadır.

19 TÜRKİYE’DEKİ DURUM

20

21 2002-2015 yılları için Türkiye'deki Jeotermal Uygulamaların Karşılaştırılması
Elektrik üretimine uygun saha sayısı 2002 yılında 16 iken 2015 yılında 25 adede çıkmış. Sera ısıtması 2002 yılında 500 dönüm iken 2015 yılında.3931 dönüme çıkmış, % 686 artış olmuştur. Konut Isıtması 2002 yılında konuttan 2015 yılında konut eşdeğerine çıkmış, % 281 artış olmuştur. Elektrik Üretimi 2002 yılında 15 MW İken 2015 yılı sonunda 612,83 MW elektriğe çıkmış, % 3985 artış olmuştur. Ülke Görünür ısı kapasitesinde ise 2002 yılında 3000 MW’den 2015 yılında MW’ e çıkmış % 366 artış sağlamıştır.

22 DÜNYADAKİ DURUM Dünya çapında, 2010 yılı itibariyle jeotermal elektrik santrali kurulu kapasitesi (10,7GW)

23 Aydın'da Jeotermal Tepkisi
232.3 MW’lık Türkiye’nin en büyük jeotermal santralı Aydın’da üretime başladı. Ancak firmaların sıcak suyu, reenjekte(tekrar basma) zorunluluğu olmasına rağmen özel döşedikleri hatlarla dere yataklarına salarak çevre felaketine neden olduğunu öne süren çevreciler Germencik Tekin Köyü'nde yaptıkları eylem ve açıklama ile yetkilileri göreve davet edip jeotermal firmalarını da vicdanlı olmaya çağırdılar.

24 JEOTERMAL ENERJİNİN AVANTAJLARI
Yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmez bir enerji kaynağı olması Türkiye gibi jeotermal enerji açısından şanslı ülkeler için bir özkaynak teşkil etmesi Temiz ve çevre dostu olması; yanma teknolojisi kullanılmadığı için sıfıra yakın emisyona sebebiyet vermesi Konutlarda, tarımda, endüstride, sera ısıtmasında ve benzeri alanlarda çok amaçlı ısıtma uygulamaları için ideal şartlar sunması Rüzgar, yağmur, güneş gibi meteoroloji şartlarından bağımsız olması Kullanıma hazır niteliği Fosil enerji veya diğer enerji kaynaklarına göre çok daha ucuz olması

25 Arama kuyularının doğrudan üretim tesislerine ve bazen de reenjeksiyon alanlarına dönüştürülebilmesi; Yangın, patlama, zehirleme gibi risk faktörleri taşımadığından güvenilir olması % 95'in üzerinde verimlilik sağlaması Diğer enerji türleri üretiminin (hidroelektrik, güneş, rüzgar, fosil enerji) aksine tesis alanı ihtiyacının asgari düzeylerde kalması Yerel niteliği nedeniyle ithalinin ve ihracının uluslararası konjonktür, krizler, savaşlar gibi faktörlerden etkilenmemesi Konutlara fuel-oil, mazot, kömür, odun taşınması gibi problematikler içermediği için yerleşim alanlarında kullanımının rahatlığı gibi nedenlerle büyük avantajlar sağlamaktadır.

26

27 JEOTERMAL ENERJİNİN ÇEVREYE ETKİSİ
Jeotermal projelerin çevresel etkileri dikkatli bir şekilde izlenmelidir. Çünkü bazı tedbirler alınması gerekebilir. ► Jeotermal sistemlerde enerji elde edilirken önemli boyutlarda çevre kirlenmesi olabilir. Bu nedenle tesis kurulurken jeotermal kaynakların çevre üzerindeki etkileri dikkatle değerlendirilmelidir. ► Jeotermal kuyuların çevre üzerine diğer bir fiziksel etkisi de gürültüdür. Kuyularda çalışılırken gürültü 120 db’i aşabilir. Bu gürültü, susturucu olarak adlandırılan atmosferik separatörlerle daha aza indirilebilir. ► Jeotermal enerjiden elektrik elde edilen sistemlerin dönüşüm verimlilikleri düşük olduğu için, çevreye büyük miktarda ısı bırakılır. Atık ısı büyük bir alana yayılır ve yerel iklimde değişiklikler yapabilir. Çevreye verilerek harcanan ısı; konut ısıtması ya da proses ısısı olarak kullanmak amacıyla geri kazanılabilir.

28 ► Jeotermal enerji santrallerinde gaz ve Sıvıların bırakılması kimyasal kirlenmeye yol açar. Jeotermal enerji kullanılırken H2S ve CO2 açığa çıkar. H2S’ün kötü kokusu ve zehirleyici etkisi vardır. ► A.B.D. ‘da H2S’in jeotermal buhardan ayrılması zorunlu tutulmaktadır. CO2, jeotermal gazların en önemli bileşeni olup, toplam içinde %95 oranında bulunur. Atmosferde bu gazın artmasının en büyük nedeni fosil Yakıtlardan enerji elde edilmesidir. Halbuki jeotermal enerji nedeniyle açığa çıkan CO2 miktarı oran olarak daha azdır. Türkiye’de jeotermal bir alan olan Kızıldere sahasında çıkan CO2’ın miktarı 750 g/kwh oranıyla oldukça yüksek olduğundan tamamı atmosfere verilmemekte ve önemli bir kısmından kuru buz elde edilmesinde yararlanılmaktadır.

29 ► Jeotermal atıksılarda bulunan kimyasalların etkisi daha da önemlidir
► Jeotermal atıksılarda bulunan kimyasalların etkisi daha da önemlidir. Toplam çözünmüş madde miktarı fazla olmasa da bor gibi bazı kimyasal maddeler bitkiler için tehlikeli olabilir. Son yıllarda yapılan çalışmalar sonucunda jeotermal atıksılardan silika, lityum, borik asit ve arsenik gibi kimyasal maddelerin ayrılabildiği belirlenmiştir. ► Gelişen teknolojiye ve duyulan ihtiyaca göre atık su içindeki bazı kimyasal maddeler üretilerek, akışkan bu yönden de zararsız hale getirilebilmektedir. Ayrıca, atık akışkan dinlendirme havuzlarında bekletilerek bazı bileşenler havuzlarda çöktürülmekte ve su arındırılmaktadır. denize yakın bazı jeotermal alanlarda ise, akışkan kimyasal yönden deniz suyu karakterindedir. Bu nedenle bazı durumlarda atık suyun denize gönderilmesi bir sorun yaratmamaktadır. Atık suyun yer altına tekrar basılması ise, hem kirliliği önlemek hem de jeotermal rezervuarın hidrolik olarak beslenmesi açısından önemlidir. Bu nedenle birçok jeotermal alanda da bu yöntem uygulanmaktadır.

30

31 ► Jeotermal kuyu platformları için 1. 000 – 2
► Jeotermal kuyu platformları için – m2 alana ihtiyaç vardır. ayrıca kuyulardan santrale giden ve buhar taşıyan borular oldukça büyük bir alan kaplar. Bu yüzden jeotermal santraller, tüm tesisleriyle benzer kapasitedeki fosil yakıtlı santrallere göre daha fazla yer kaplar. Bu sorun birçok platform açmak yerine tek platformda birçok eğik kuyu yapılarak en alt düzeye indirilebilmektedir. ► Soğutma suyu tüketiminin çevreye etkisi de jeotermal santraller için önemli bir konudur. Yer altı su akışı üzerindeki potansiyel etkinin yanında, büyük hacimlerdeki suyun buharlaşması yerel iklimi etkiler. Su durumunun kritik olduğu yerlerde sulu soğutma yerine kuru soğutma tercih edilmelidir.

32 ► Atık su bazı durumlarda yüksek oranda çözünmüş madde içerebilir
► Atık su bazı durumlarda yüksek oranda çözünmüş madde içerebilir. Bu çözünmüş maddeler, soğuma etkisiyle çökelirler. Bu maddeler ne kimyasal olarak reaksiyona girerler ne de zehirlidirler; bu sebeple gömüldüklerinde bu sorun kolayca ortadan kaldırılabilir. ► Jeotermal enerji, fosil yakıtların tüketimi ve bunların kullanımından doğan sera etkisi ve asit yağmurları gibi çevre sorunlarının önlenmesi açısından da büyük önem taşımaktadır. Bu durum öncelikle, jeotermal enerjinin çevre yönünden diğer enerji türlerine kıyasla sahip olduğu doğal üstünlüklerden kaynaklanmaktadır. Öte yandan jeotermal enerjinin kullanımıyla ilgili olarak söz konusu edilen çevre sorunlarının çözümü konusunda da son zamanlarda önemli gelişmeler sağlanmıştır.

33 SONUÇ Ülkemiz, enerji sorununu en yoğun biçimde yaşayan ülkeler içinde önde gelenlerdendir. Enerji üretimi ve arzıyla ilgili veriler bu durumu apaçık ortaya koymaktadır. Kaynaklarından ürettiği enerjiden fazlasını tüketen ve arz güvenliğini sağlamak için enerji ithal eden Türkiye, kaynaklarını çeşitlendirmek, geliştirmek, üretimini arttırmak, güçlendirmek, en ekonomik ve en fazla yararlanmayı sağlayacak biçimde değerlendirmek zorundadır. Tüketimin artması, üretimin tüketimi karşılamadaki payının sürekli azalması, enerji arzında giderek artan dışa bağımlılık ve yenilenebilir enerji bilincinin gelişmesinin de etkisiyle, Ülkemiz de alternatif kaynaklara yönelmiş, jeotermal enerjiye olan ilgi ve yapılan araştırma ve teknik çalışmalar da hızla artmıştır. Bu bağlamda jeotermal enerjinin, yakın gelecekte ülkemizin önemli enerji kaynağı konumuna gelmesi beklenmektedir.

34 KAYNAKÇA Konya’da Yenilenebilir Enerji Kaynakları Malzeme Üretilebilirlik Araştırması , Şubat 2012