DALGA ENERJİSİ

Dalgalar, Dünya üzerindeki toprak ve suların farklı ısınması sonucu oluşan rüzgârların deniz yüzeyinde esmesi ile meydana gelir. Deniz dalgalarındaki güç dalga yüksekliği, dalga hareketi, dalga boyu ve su yoğunluğu ile belirlenir. Dalga yüksekliği ise rüzgâr hızı, rüzgârın esme zamanı, esen rüzgârın suya olan mesafesi ve su derinliğine bağlıdır. Dalgalar güçlü ve sınırsız yenilenebilir enerji kaynağıdır. Bu enerji, dalganın yüzeyinden ya da yüzey altındaki dalgaların basıncından elde edilmektedir. Genellikle büyük dalgalardan daha çok enerji elde edilir.

Dalga enerjisi, temelde, okyanus su yüzeyinde rüzgarın üfleme eylemiyle üretilen yoğunlaşmış bir güneş enerjisidir. Yoğun güneş ışınları atmosfere çarptığında ısınırlar. Dünyanın atmosfere çarpan güneş ışınlarının yoğunluğu dünyanın farklı yerlerinde önemli ölçüde değişir. Dünya genelindeki atmosferik sıcaklığın bu dengesizliği, atmosferik havanın sıcaktan soğuk bölgelere gitmesine ve rüzgarların ortaya çıkmasına neden olur.

Rüzgar okyanus yüzeyinin üzerinde kayarken, rüzgardan gelen kinetik enerjinin bir kısmı dalgaların altında su altına kaydırılır. Nitekim okyanus, güneş ışınlarının okyanuslara ilettiği devasa bir enerji depo koleksiyoncusu olarak görülebilir; dalgalar, iletilen kinetik enerjiyi okyanus yüzeyinden geçirir. Bunu akılda tutarak, dalgaların okyanus yüzeyinde kayan su değil bir enerji şekli olduğu sonucuna varabiliriz.

Bu dalgalar geniş bir okyanus boyunca çok fazla enerji kaybetmeden seyahat edebiliyor. Bununla birlikte, su derinliğinin sığ olduğu kıyı şeridine ulaştıklarında, hızları azalırken boyutları önemli ölçüde artar. Sonuçta, dalgalar kıyıya vurur ve büyük miktarda kinetik enerji deşarj eder.

DALGA ENERJİSİ ÜRETİM SİSTEMLERİ

1. Kıyı Şeridi Uygulamaları

Salınımlı su kolonu: Bu sistemlerde su kolonu ve onun üzerinde bir hava kolonu vardır. Dalgaların sisteme çarpması, su sütununun yükselip alçalmasına, dolayısıyla hava sütununun sıkıştırılması veya basıncının düşürülmesine neden olur. Sıkıştırılmış havanın, elektrik jeneratörünü çalıştıran Wells türbinine doğru hareketi sağlanır. Bu yolla sistemden enerji elde edilir.

Daralan kanal sistemi: Bu sistemler su seviyesinin 3-5 metre üzerinde duvar yüksekliğine sahip, uçurumun kenarına inşa edilmiş hazneyi besleyen, gittikçe daralan bir kanaldan oluşmaktadır. Kanalın daralması dalga yüksekliğinin artmasına neden olur ve yükselen dalgalar kanal duvarlarından haznenin içine boşalır. Su haznede depolandığı için hareketli dalganın kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür. Depolanan su türbine verilir. Çok az hareketli parçası olduğundan düşük bakım maliyetine ve yüksek bir güvenirliğe sahiptir.

Pendular: Bu tasarımda dalganın etkisi ile hareket edebilen bir kanatçık, sabitlenmiş ana yapı çerçevesi ve ara bağlantıyı sağlayan menteşe vardır. Yapıda Pendular kapısı ana gövdeye dalganın etkisi ile maksimum hareket yapacak şekilde üstten menteşelenmiştir. Pendular kapısının büyüklüğü çalıştığı dalga iklimine göre değişiklik göstermektedir. Japonya‟da yapılan testlerde kapının menteşelenmesi dalga uzunluğunun dörtte birine etki edecek şekilde ayarlanmıştır. Pendular kanadın dalgadan çektiği mekanik enerji, bir aç-kapa hidrolik sisteminden yararlanarak elektriğe çevrilmektedir.

2. Kıyıya Yakın Uygulamalar

Osprey: Sistemin gücü maksimum 0.5 MW olmasına rağmen 1.5 MW’lık türbinin dahil edilmesiyle sistem 2 MW güç üretebilmektedir. Sistemin deniz yüzeyi altında bulunan kısmı okyanus altı akıntıları olarak adlandırılan deniz altı akıntılarından faydalanarak hidroelektrik santral sisteminin temel mantığı ile elektrik üretimini sağlamaktadır. Rüzgar türbini olmadan sistem stabilizasyon problemlerinden dolayı verimsiz çalışırken rüzgar türbini sayesinde üstün bir verim sağlamaktadır. Sistemin ticari başarısı için pek çok çalışma yapılıp özellikle inşa maliyetinin düşürülmesi için büyük girişimlerde bulunulmuştur.

dalga enerjisi kıyıya yakın uygulamalar osprey

Wosp3500: Sistem adını rüzgar ve okyanus salınım enerjisi adının kısaltmasından almıştır. Sistem farklı özelliklere değil iki ayrı enerji sisteminin birleşmesinden oluşur. Rüzgar türbini ve dalga salınımı üzerine geliştirilmiş diğer temel sistemlerin bir araya getirilmiş şeklidir. Salınım sisteminin verimi yüksek olup 2 MW üretim sağlarken ticari amaçlar için 1.5 MW’lık rüzgar türbini ile birleştirilmiş ve adının sonuna gelen 3500‘ü ortaya çıkarmıştır.

2. Kıyıdan Uzak Uygulamalar

McCabe Dalga Pompası: Sistemde 4*4 m ebatlarında 3 adet dikdörtgen birbirine bağlı olan dubalardan oluşur .Sistemde üniteler baş aşağı duran bardaklar biçiminde yer alır. Ortada bulunan duba diğerlerinden daha ağır olup bu dubaları birbirine bağlayan sistemler hidrolik pompalardır. Hafif olan sağ ve sol duba dalga hareketleri ile ağır olan dubaya doğru yaklaşıp uzaklaşarak pompaları çalıştırır. Pompalardan alınan güçle elektrik enerjisi üretilir.İlk örnekler ise 40 metre uzunluğunda Kilbaha, County Clare ve İrlanda kurulmuştur.

Kıyıdan uzak uygulamalar mccabe dalga pompası

OPT Dalga Enerji Dönüştürücüsü (WEC): Sistem 2 ile 5 metre arasında çapı değişen üstü kapalı tabanı denize açık silindirik bir yapıdan oluşur. Sistemin tabanında dalgayla temas eden yüzey dalgayla birlikte yukarı–aşağı hareket eder ve hidrolik pompayı çalıştırır. Yapının yüzücü sisteme göre hareketinden elektrik üretimi sağlanır. Söz ettiğimiz sistem , doğu Atlantik’te büyük ölçekte test edilmiş olup ilk ticari yapılar Avustralya ve Pasifik’te kurulmak üzeredir.

Pelamis: Bu yapı, kısmi olarak su içinde yer alan, menteşeli noktalarla birbirine bağlı silindirik bölümlerden oluşan eklemli bir yapıdır. Dalga ile birleşim noktaları hareket eder ve bu hareketle hidrolik pompalar elektrik jeneratörlerini çalıştırır. Günümüzde, 375 kW gücünde, 130 metre uzunluğunda ve 3,5 metre çapında bir sistemin geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir.

Arşimet Dalga Salınımı: Sistem metre çapındaki silindir şekilli, içi hava ile dolu bir yüzücü içermektedir. Bu üniteler deniz tabanına sabitlenmiştir. Yarısı deniz yüzeyinin altın yarısı üstünde bulunan bu ünitelerin içinde bir bobin ve bu bobinin ortasında manyetik bir tünel bulunur. Tünelde bulunan iletken malzeme üzerinde bobinin dalgalar sayesinde sağlanan hareketi ile gidiş – geliş hareketi sayesinde elektrik üretimi gerçekleşir.

Avantajlar

Dezavantajlar

Temiz, sınırsız ve ucuz enerji üretir. İlk yatırımından başka hiçbir girdisi yoktur.
Nüfus yoğunluğu kıyılarda toplanmış olan ülkemizde enerji, üretilen yerde tüketileceğinden uzun iletim hattına gerek yoktur.
Öngörülen enerji ihtiyacına göre boyutlandırılır. Büyük dalga boyutu maliyeti düşürür.
Dalyan görevi görerek, denizlerdeki balık neslinin çoğalmasına yardım eder, ekolojik dengeye katkıda bulunur.
Bir çok ülkede denizlerdeki canlıların saklanabileceği ve üreyebileceği yerler oluşturmak için ekonomik ömrü dolmuş gemiler batırılarak, barınaklar oluşturmaktadır. Dalga enerji sistemleri çeşitli deniz canlıları için yapay bir habitat oluşturur ve deniz içinde değişik türdeki canlı popülasyonlarının gelişmesini destekleyebilir.
Deniz üzerinde kurulduğu için tarım arazilerini yok etmez.
İleri teknoloji gerektiren, politik baskı ve ambargo malzemesi olabilecek, hiçbir girdisi yoktur. Tamamen yerli teknoloji ve yerli imalattır.
Dalgalardan elde edilen ucuz elektrik enerjisi, yoğun nüfuslu büyük şehirlerimizde ısınma amaçlı kullanılacağından, soluduğumuz havanın kalitesini yükseltir.
Dalga elektrik santrallerinin üzeri otel, sosyal tesis, disko, gazino, restaurant vs. olarak kullanılabilir. Sistemde gürültü dahil, hiçbir kirletici yoktur
Dalga elektrik santralleri, adalar için ideal enerji santralleridir.
Denize bıraktığı hiçbir fiziksel, kimyasal ve organik kirleticisi yoktur.
Dalga enerji sistemleri durgun su oluştururlar ve böylece kano ve dalma gibi su sporları yapılabilir.
Fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltacak yüksek bir potansiyele sahiptir ve aynı zamanda çevresel olarak daha zararsızdır.

Dalga ve akımlardaki değişim yüzeye yakın yaşayan türleri doğrudan etkiler bu sebeple dikkatli yer seçimi gerekir.
Özellikle kıyı şeridi ve kıyıya yakın uygulamalarda Wells türbinlerinden kaynaklanan gürültü kirliliği söz konusu olabilir. Bu yüzden yapılar ses geçirmez özellikte olmalıdır.
Kıyıdan uzak uygulamalar denizcilik için tehlike oluşturabilir.
Kıyı şeridi ve kıyıya yakın uygulamalar estetiksel açıdan olumsuz etki yaratabilir.
Su yüzeyinin büyük bir kısmının dalga enerji sistemleri ile kaplanması deniz yaşamına zarar verirken, aynı zamanda atmosferle teması engellediği için daha büyük etkiler de yaratabilir.
Dalga enerji tesisleri, dalgakıran gibi davrandığı için denizi durgunlaştırır. Denizin üst tabakasının karışımını yavaşlatması deniz yaşamını ve balıkçılığı ters yönde etkileyebilir.

Daha fazla başlık için TIKLAYINIZ...