ENERJİ ve ÇEVRE Prof.Dr.rer.nat. D. Ali Ercan 11.1.13, Ankara.

... konulu sunumlar: "ENERJİ ve ÇEVRE Prof.Dr.rer.nat. D. Ali Ercan 11.1.13, Ankara."— Sunum transkripti:

1 ENERJİ ve ÇEVRE Prof.Dr.rer.nat. D. Ali Ercan , Ankara

2 1-ÇEVRE  YAŞAM ORTAMI HAVA BAŞKA SU DÜNYA TOPRAK YOK ! AĞAÇ HAYVAN
ORMAN DENİZ.... BÜTÜNSELLİĞİ BAŞKA DÜNYA YOK ! æ.2013 2 2

3 HAVA KİRLİLİĞİ DUMAN, CO2 … NO2 …. PARTİKÜLLER, ZEHİRLİ ATIKLAR,
ASİTLİ YAĞMURLAR æ.2013 3 3

4 Ormanlar yakılıyor… Her gün, 2 milyar 3 milyar
plastik şişe, plastik torba Çöpe atılıyor… Ormanlar yakılıyor… Yılda ~14 milyon hektar Orman Yok Oluyor… 400 milyon ton/yıl Kâğıt üretimi için ~ 4 milyon hektar orman kesiliyor. æ.2013 4 4 4

5 ~ 1 milyar ton/yıl çöp üretiliyor ! ~ 10 milyon ton (zehirli) çöp
Denizlere boşaltılıyor… æ.2013 5 5

6 2 - ENERJİ Fiziksel bir sistemin özünde bulunan “ iş sığası ”
ENERJİ = kuvvet x yol kg.m2/s2 = 1 Joule 1 g. Suyun sıcaklığını (14,5 dereceden 15,5 dereceye) 1 Derece artıran ısı enerji miktarına “ 1 kalori ” denir. 1 cal = 4,1868 J 1 kWh = 3,6 x 106 J 1 kWh = 860 kcal kcal ≡ Cal BESİNLER Cal/g YAKITLAR Cal/g C + O2  CO ,5 kcal/mol æ.2013 6 6

7 1 ton KAYAYAĞI (PETROL) ≡ 42 Giga Joule
PETROL FİYATI ~100 $/varil (159 lt.) ~ 0,07 $ / kWh ELEKTRİK ENERJİSİNİN FİYATI ~ 0,13 $ / kWh BENZİN FİYATI ~ 2 $/lt ~ 0,25 $ / kWh 1990 fiyatı 20 $/varil  fiyat artışı ortalama % 7,5 / yıl 2050 lerde petrol “eko-teknik” anlamda bitiyor... 1 TON PETROL ÇIKARMAK İÇİN GEREKLİ ENERJİ 1 TON PETROL ENERJİSİNE EŞİT olacak  “BREAK EVEN” DÜNYADA ENERJİ SORUNU YOK, PETROL SORUNU VAR !.. æ.2013 7 7

8 DÜNYA PETROL REZERVLERİNİN (1600 MİLYAR VARİL) %55 i ORTA DOĞUDA
%2 dicle fırat %8 %10 %8 %2 %20 DÜNYA PETROL REZERVLERİNİN (1600 MİLYAR VARİL) %55 i ORTA DOĞUDA %7 8

9 G = 1,537×1018 kWh/y × (1/2×1/5 ×1/40× 0,02 $/kWh )
G Ü N E Ş E N E R J İ S İ GÜNEŞ T = 5785° K DÜNYA r = 6371 km. ~ 215 R R ∂ ∂t E = T4  r2 / 2152 = 1,75×1017 W G = 1,537×1018 kWh/y × (1/2×1/5 ×1/40× 0,02 $/kWh )  (GNP)i  70 TRİLYON $ æ.2013 9 9

10 E N E R J İ K A Y N A K L A R I 21.yy sonuna kadar...
DÜNYA TÜRKİYE KÖMÜR (109 ton) ,50 LİNYİT (109 ton) ,80 PETROL (109 ton) ,04 D.GAZ (1012 m3) ,01 URANYUM (106 ton) 2, ,01 Toplam enerji (1019 J) ~ ~ 8 1 kg. nat. Uranyum ≡ ton saf kömür Th/U cevher oranı 1 kg. U-235 veya Th-232 ≡ 2500 ton saf kömür teorik 2,0 ± 0,4 æ.2013 10 10

11 N = 141,07632 / [1+14, exp(-0, T)] 83,1 milyon d=1 2013 æ.2013 T = ( ) 11 11

12 6,2 DÜNYA TÜRKİYE 11,5 1000 1000 1000 NÜFUS TOPRAK, SU ENERJİ 2,0 12
æ.2013 12 12

13 Dünya ortalamasına göre Nüfus % 100 alındığında,
Topraklarımız ve Sularımız % 54 Yenilenmeyen Enerji Kaynaklarımız % 17 oranındadır.  Türkiye Enerji bakımından % 80 dışarıya bağımlıdır ! æ.2013 13

14 11 Dünya Nüfusunun Gelişimi d - 2,05 c = y
Milyar d - 2,05 c = y %1,2 c : yıllık nüfus artış hızı d : kadın başına çocuk sayısı y : ortalama yaşam süresi %1,9 C = %0,6 * | yıl * 200 bin yıl + % 0,006 æ.2013 14 14 14

15 GELİR NÜFUS ~ 7 MİLYAR ~ 70 TRİLYON $ TR G e l i r æ.2013 15 15

16 Fert başına ortalama gelir ~ 10 bin $
25 40

17 Nüfus(milyon)-GSMH(milyar $)-Kurulu Güç(GW)
2012 DURUMU Thailand France United Kingdom Italy S.Africa S.Korea Myanmar Colombia Spain Ukraine Tanzania Argentina Kenya Poland Algeria Canada Uganda Iraq Morocco Sudan Peru China India United States Indonesia Brazil Pakistan Nigeria Bangladesh Russia Japan Mexico Philippines Vietnam Ethiopia Turkey Egypt Germany Iran Congo æ.2013 17 17 17

18 GAYRİ SAFİ MİLLİ HASILA (Milyar Dolar)
KURULU GÜÇ (Giga Watt)  æ.2013 18 18 18

19 GAYRİ SAFİ MİLLİ HASILA (Milyar Dolar)
END SAF IR ARG THA TOPLAM KURULU GÜÇ (Giga Watt)  æ.2013 19 19

20 KİŞİ BAŞINA GELİR (bin $ )
CAN JAP ABD ALM FRA UK ITA SPA KOR POL BRA RUS MEX TUR ÇİN KİŞİ BAŞINA KURULU GÜÇ (WATT)  æ.2013 20

21 ~ 70 GJ/adam.yıl ~ 5 ton CO2/adam.yıl ~ 2900 kweh/adam.yıl æ.2013 21

22 1950-2010 arası Atmosfere salınan
FOSİL YAKITLAR x 4,5 arası Atmosfere salınan CO2 miktarı 120 ppm C x (44/12) ≡ CO2 æ.2013 22 22

23 ATMOSFERDE CO2 DERİŞİMİ
Son 50 Yılda ppm ! BO ORT. 400 350 300 250 200 150 100 50 Bin Yıl æ.2013 23 23

24 C ~ t 1,6  de 480 ppm ortalama +2 ppm/yıl æ.2013 24 24

25 Atmosfer (Troposfer) %79 N2 + %21 O2 CO2 ~ % 0,04 H ≈ 15 km
İYONOSFER MEZOSFER STRATOSFER TROPOSFER Atmosfer (Troposfer) %79 N2 + %21 O2 CO2 ~ % 0,04 H ≈ km ρ ≈ 1,3 kg/m3 M ≈ kg. ∂ ∂t Cat = Cem - Cok Cat / Cok ≡ K Cat ~ Cem Cem ~ t  ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t Cat ~ t2 æ.2013 25 25

26 Dünya nüfusunun (7,1 milyar) % 70 ini barındıran 20 Ülke
Nüfus (milyon) ve CO2 yayımı (ton/adam.yıl)  China    ,6  India      ,5  United States  ,0  Indonesia   ,9  Brazil   ,0  Pakistan    ,0  Nigeria    ,6  Bangladesh    ,3  Russia    ,0  Japan    ,0  Mexico    ,0  Philippines    ,8  Vietnam    ,7  Ethiopia    ,1  Turkey    ,0  Egypt    ,7  Germany    ,0  Iran    ,2  Congo    ,5  France     ,0 æ.2013 26 26

27 150 C +0,02 derece/yıl æ.2013 27 13

28 BUZULLAR ERİYOR ! æ.2013 28 28

29 æ.2013 29 29

30 Bu verilere göre Deniz seviyesi 2075 yılında
(1,15)66 –1 ln (1,15) = 70 metre yükselecek demektir. Yükselecek demektir. æ.2013 30 30

31 Kara Buzullarının Deniz Seviyesindeki Artışa Katkıları
∆m ~ 1,13 t ∆h = 0,84 mm GTon ∆h = 0,28 mm GTon æ.2013 31 31

32 Deniz Seviyesindeki Artış
metre Deniz Seviyesindeki Artış + ~~~~~~~~ 60 50 40 30 20 10 + 6,5 m 1,0 m + + 2000 2050 2100 æ.2013 32 32

33 Thermohaline Circulation
GRÖNLAND A N T A R K T İ K A İklim değişiklikleri, küresel ısınım sonucunda  eriyen buzulların ortam sıcaklığını ve tuz oranını değiştirerek okyanuslardaki sıcak (kırmızı) ve soğuk (mavi) akıntı düzenini bozmasından kaynaklanıyor…  æ.2013 33 33

34 2050 SENARYOSU BÜYÜK ÇÖKÜŞ Nüfus 10 milyarı aşmış,
Petrol ‘eko-teknik’ anlamda bitmiş, Atmosferde CO2 derişimi 480 ppm düzeyinde, Gezegende ortalama sıcaklık > 160 C Deniz seviyesi 1-2 metre yükselmiş, hızla yükseliyor, İklimde aşırı olumsuz değişimler, Ormanlar 7 milyon km2 (% 25) azalmış Çölleşme artmış, ~100 tür yok olmuş, ~1 milyar insan göç halinde.... olacak BÜYÜK ÇÖKÜŞ æ.2013 34

35 Olumsuz İklim Koşulları, Açlık, Salgın Hastalıklar…
Orman katliamı, Sera Gazları, Hava Kirliliği, Olumsuz İklim Koşulları, Kuraklık, Susuzluk, Yeni Virüsler, Açlık, Salgın Hastalıklar… æ.2013 35 35

36 Radikalizm,Fanatizm, Despot yönetimler Kitlesel Göçler …
Terör, Hukuksuzluk Kargaşa, İç savaşlar mini Devletler Küresel Kaos Kitlesel Ölümler æ.2013 36 36

37 DÜNYA NÜFUSU Milyar d - 2,05 C = y 37 37 d =2,7 d =2,3 d =1,7 d = 1
2012 d =1,7 d = 1 10 x (1-0,03)50 = 2,18 d=0  ölüm oranı ≈ binde 30/yıl d=1  ölüm oranı ≈ binde 45/yıl ~2 æ.2013 37 37

38 21. Yüz Yılı Esenlikle Atlatabilmek İçinOlmazsa olmaz koşullar
Nüfus artışını durdurmak ve geriye çevirmek. (kadın başına bir çocuk) Mevcut kurulu enerji potansiyelini kullanmak, savurganlık yapmamak, Yaşam tarzını değiştirmek, az tüketmek,tutumlu olmak, Az enerji kullanmak,  Güneş enerjisini kullanmak (ısıl, foto voltaik ve kinetik formlarda) 21. Yüz Yılı Esenlikle Atlatabilmek İçinOlmazsa olmaz koşullar æ.2013 38 38