JEOTERMAL ENERJİ
Jeotermal enerji yer altında magmada depolanmış yüksek sıcaklık ve basınca sahip ısı enerjisi demektir. Jeotermal enerjinin kelime anlamı ise, “jeo” yeryüzü,yeryüzüne ait demektir. “termal” ise ısı ,ısı enerjisi demektir. “jeotermal” ise yeryüzüne ait (dünyaya ait) ısı enerjisi demektir. Burada bulunan ısı enerjisi basit mühendislik / termodinamik prensiplerinden yararlanılarak elektrik enerjisine çevrilir ve kullanıma hazır hale gelir.
Jeotermal Enerji Kaynaklarının Oluşumu
Yer altına sızan sular burada gözenekli ve geçirimli özellikleri bulunan hazne kayalarda toplanır. Hazne kayalar üstünde geçirimsiz örtü kayalar vardır. Isı, yer kabuğundaki kırık veya çatlaklarda dolaşan sular vasıtasıyla yeryüzüne aktarılır. Eğer yer kabuğunda doğal su dolaşımını sağlayacak yeterli kırık yoksa ve ısı birikimi tespit edilirse, oluşturulacak yapay kırıklardan dolaştırılacak akışkanlardan enerji elde edilmesi mümkündür. Jeotermal enerji alanları, etkin depremlerin olduğu tektonik bakımdan aktif olan genç volkanların bulunduğu kuşaklardır. Yeryüzüne ulaşan buhar ve sıcak suyun içerdiği enerjiden ya doğrudan ya da başka enerji türlerine dönüştürülerek yararlanılmaktadır.
Maruz kaldığı harekete göre bu kaynağın sahip olabileceği sıcaklığın bir üst sınırı yoktur. Ayrıca ne kadar yüksek sıcaklığa sahipse o kadar fazla enerji üretme şansımız vardır. Fakat enerji santrallerinin gerçek anlamda çalışabilmesi açısından bir jeotermal enerji kaynağının en az 200C hazne sıcaklığına sahip olması gereklidir. Ar-Ge çalışmalarıyla elde edilen birçok yeni teknoloji sayesinde bu asgari sınırı 170-180, hatta 150C'ye bile çekmek mümkün olsa da; 200C garanti niteliğinde, güvenilir bir sınırdır.
Jeotermal Enerjinin Kullanım Şekli
Jeotermal enerjinin kullanılabilmesi bazı koşulların oluşmasına bağlıdır. Temel gereklilik enerjinin ulaşılabilir olmasıdır. 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.
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.
Jeotermal enerjinin doğrudan kullanımı ise konut ısıtması, seracılık ve endüstri için söz konusudur. Doğrudan kullanımda verim daha yüksektir. Bu kullanım yollarından biri olan konut ısıtmasının tekniği ise; jeotermal suyun sıcaklığı ve bileşimi ile değişmektedir.
Jeotermal Enerjinin Kullanım Alanları
Isıtma
-
Düşük sıcaklıklı jeotermal akışkanlar doğrudan ısıtmada,
-
400C den yük sıcaklıkta jeotermal akışkanlard binaları ve kentleri merkezi sistemle ısıtmada ve sıcak kullanma suyu olarak,
-
Seraların ısıtılması ile turfanda sebzecilik, meyvecilik, çiçekçilikte,
-
Tropikal bitki ve balık yetiştiriciliğinde,
-
Tavuk ve hayvan çiftliklerinin ısıtılmasında,
-
Toprak, cadde, havaalanı pistlerinin ısıtılmasında,
-
Yüzme havuzu, termal tedavi ve diğer turistik tesislerde kullanılmaktadır.
Endüstriyel Uygulamalar
-
Yiyeceklerin kurutulmasında, sterilize edilmesinde ve konservecilikte
-
Kerestecilikte ve ağaç kaplama sanayinde
-
Dokuma ve boyamacılıkta,
-
Derilerin kurutulmasında ve işlenmesinde,
-
Bira ve benzeri endüstrilerde mayalama ve damıtmada,
-
Soğutma tesislerinde,
-
Beton blokların kurutulmasında,
-
Soğutularak içme suyu olarak,
-
Yıkama amaçlı çamaşırhanelerde kullanılmaktadır.
Kimyasal Madde Üretimi
-
Jeotermal akışkan borik asit, amonyum bikarbonat, ağır su, amonyum sülfat, potasyum klorür vb. kimyasal maddelerin elde edilmesinde
-
Jeotermal akışkandaki CO2 den kuru buz elde edilmesinde,
-
Sıcaklığına bağlı olarak, başta elektrik üretimi, ısıtma ve tedavi amaçlı olmak üzere endüstride çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.
-
Yüksek sıcaklıkta bir jeotermal akışkandan entegre olarak birçok alanda faydalanmak mümkündür.
Jeotermal Enerjinin Neden Olabileceği Çevresel Kirlilikler
Kimyasal kirlilik
Jeotermal enerji nispeten kirlilik problemlerinden bağımsızdır. Enerji santralleri bile yüksek sıcaklıkta buhar kullanırken fosil yakıtlı elektrik istasyonlarından atmosfere daha az CO2 bırakılmaktadır ve düşük sıcaklıklı sıvılar kullanıldığında böyle emisyonlar göz ardı edilmektedir. Düşük sıcaklıklardaki uygulamalarda muhtemel problemlere yol açabilen gazlar hidrojen sülfür ve özel durumlarda amonyum ve civadır. Kimyasal bileşiklerden bor, bitkilere oldukça zararlıdır ve sulama sularına karıştırılmamalıdır. Civa gibi iz metaller organizmalara karşı zararlıdır.
Termal kirlilik
Farklı durumlarda 35- 400C sıcaklıktaki dışarıya akan jeotermal sıvı akarsulara, nehirlere ve göllere boşalabilir. Çoğu organizmalar sıcaklık değişimine ve 10C veya daha az olan sürekli değişimlere karşı oldukça duyarlıdır. Bu değişim mevcut ekosistemde şiddetli değişikliklere sebep olabilir. Soğuk ülkelerde bu ara sıra avantaj olarak kullanılabilir, fakat daha sıklıkla jeotermal enerji ürünlerinin farklı ortamlarda depolanması gerekir. Bu, havuzlarda ön soğutma yaparak, reenjeksiyon yaparak, bazı durumlarda okyanusa boru ve hendek açarak tahliye edilebilir.
Yere ve araziye yapılan zararlar
Jeotermal projeler diğer inşaat mühendisliği projeleri gibi benzer karışıklıklara yol açabilir. Kazılan alanlar, kuyu lokasyonları, yolların geçeceği yerler hesaplanmak zorunda olacak ve zemin ve bitki erozyonu ekosistemde değişikliğe sebep olabilir. Çoğu yer çökmesi ve yer sarsıntısı olayları da jeotermal alanlarda görülebilir. Jeotermal sahalarda sıcak kaynakların görünüşü ve fümerolleri görünüşü gibi estetik düşüncelerden başka lokal turizm endüstrisini etkileyebilen sürekli değişiklere sebep olabilir.