Prof. Dr. Ali KAHRİMAN,
(Maden Yük. Müh.)
Okan Üniversitesi MYO Müdürü
Enerji ve teknoloji bir toplumun gelişiminde büyük rol oynayan,
birbirine bağımlı iki etkendir. Teknolojinin hızla gelişmeye devam
etmesiyle beraber enerjiye duyulan gereksinim de sürekli artış
göstermektedir. Teknoloji çağı olarak adlandırılan içinde bulunduğumuz
dönemde enerji teknolojileri ile ilgili stratejiler ülkelerin
gelişmişlik ve kalkınma düzeylerini etkileyen en önemli faktörlerden
biridir. Dünya nüfusundaki artış ve daha konforlu yaşam talebine bağlı
olarak kişi başına düşen enerji ihtiyacı da sürekli artmaktadır.
Günümüzde Dünya toplam elektrik enerjisi gereksinimi 20 trilyon kWh
düzeyindedir. Bu gereksinimin % 26,5'i kömür, %34'ü petrol, %24'ü
doğal gaz, %6'sı nükleer enerji gibi fosil yakıtlardan, %5,9'u
hidrolik, ve %3,5'i ise rüzgar, güneş, jeotermal enerji gibi
yenilenebilir kaynaklardan karşılanmaktadır. 2007 yılı itibari ile
Dünyada bilinen petrol rezervi 1.237 milyar varil, kömür rezervi 847,5
milyar ton ve doğalgaz rezervi ise 177,36 trilyon metreküptür.
Günümüzde Dünya petrol tüketimi 85.085.664 varil/gün'dür. Dünya petrol
rezervi ise 1.349.417 milyon varildir. Buna göre; enerji tüketim
trendinin bugünkü seviyesiyle, bilinen petrol rezervlerinin ömrü 43
yıl, doğal gazın 62 yıl, kömürün ise 150-200 yıl olarak tahmin
edilmektedir. İnsanlığın daha konforlu yaşam talebindeki artışla bu
ömrün çok daha kısıtlı olacağı açıktır. Bu aşamada daha yeni bir
kaynak devreye konulmaz ise Dünya'nın 21. Yüzyıldaki en önemli ve
güvenilir enerji kaynağı yine kömür olmaktadır.
Türkiye'deki yaklaşık 44555 MW'lık kurulu gücün 27594 MW'ını fosil
yakıtlı termik santrallar (bunlara doğal gaz santralları da dahil)
14218 MW'ını ise hidrolik santrallar oluşturmaktadır. Fosil yakıtlı
santralların 21832 MW'ını doğal gaz yakan kombine çevrim santralları
ve Kojenerasyon Tesisleri oluşturmaktadır. Türkiye'de kişi başına
düşen net elektrik tüketimi 2010 yılında 2871 kWh olmuştur. Bu rakam
AB ülkeleri ortalaması olarak 7000 kWh, OECD ülkelerinde 8024 kWh,
Rusya''a 6000 kWh, İspanya'da 5970 kWh ve komşumuz Yunanistan'da 5142
kWh'tır. Dünya elektrik tüketimi ortalaması ise 2456 kwh'tir.
Gelişmiş ülkelerle karşılaştırdığımızda kişi başına düşen elektrik
tüketimimizin düşük olduğu göze çarpmaktadır.
Öte yandan ülkemiz, tükettiği genel enerjinin % 28'ini yerli
kaynaklardan sağlayan bir ülkedir. Geri kalan %72'lik gibi çok büyük
bir yüzdesini ise ithal etmektedir. Bu da enerji konusunda ülkemizin
dışa bağımlı olduğunun çok açık bir göstergesidir. İthal ettiğimiz
enerjinin çok pahalı olması ülke ekonomisini olumsuz yönde
etkilemektedir. Türkiye'de kurulu durumdaki enerji santrallerinde 2009
yılında 194 GWh civarında elektrik enerjisi üretilmiştir. Ülkemizdeki
hızlı sanayileşme nedeni ile yıllık enerji ihtiyacımız 40 GW'a kadar
yükselmiştir. Sadece bu rakamlar bile ülkemizde enerji kapasitesinin
alternatifli olarak geliştirilmesini ve enerjinin tasarruflu
kullanılmasının önemini açıkça ortaya koymaktadır. Bununla birlikte
enerji güvenliği, dünya enerji piyasalarındaki arz gelişmeleri ve
ekonomikliği göz önüne alınarak enerji ihtiyacımızın karşılanmasında
yerli kaynaklara ağırlık verilmesi şarttır. Etüt ve arama
çalışmalarına yeterli kaynak ayrılmadığı hususu bir yana bırakılacak
olursa petrol ve doğal gaz rezervlerimizin yok denecek kadar az olduğu
ifade edilmektedir. Sahip olduğumuz birincil enerji kaynaklarımızın %
50'sini çok düşük ısıl değerli ve yüksek küllü linyitler
oluşturmaktadır. Bunun yanı sıra 15.200 MW'lık ekonomik hidrolik
enerji kapasitemiz bulunmaktadır.
Bir ülkenin gelişmişliğinin en önemli göstergelerinden biri enerji
stratejileridir. Gelişmiş ülkelere baktığımızda mevcut enerji
sistemlerinin çevreye uyumlu teknolojilere dönüştürülmesi sırasında
yerel, çevreye zarar vermeyen, verimli enerji kaynaklarının kurulumu
ve kullanımına önem verdiklerini görmekteyiz. Güneş, rüzgar, hidrojen
ve jeotermal enerji gibi alternatif enerji kaynakları yerel, çevre
dostu ve verimli enerji kaynakları olarak önem arz eden
teknolojilerdir.
Türkiye alternatif enerji kaynakları açısından zengin bir ülkedir.
Türkiye'nin ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi 2.640 saat
(günlük toplam 7,2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti 1.311
kWh/m²-yıl (günlük toplam 3,6 kWh/m²)'dır. Isı üretim amaçlı kullanımı
giderek yaygınlaşmasına rağmen Güneş enerjisi, yüksek ilk yatırım
maliyeti nedeniyle, Türkiye'de henüz elektrik üretim amaçlı kullanıma
başlanmış bir enerji kaynağı değildir. Gerekli altyapı çalışmalarının
tamamlanması durumunda güneş enerjisinden 1.100 kWh/m2'lik enerji elde
edilebilecektir. Hem güneş pillerinde hem de yoğunlaştırılmış güneş
enerjisi sistemlerinde ulaşılan teknoloji ile günümüzde güneş
enerjisinden daha verimli bir şekilde faydalanmak mümkün olmaktadır.
Rüzgar enerjisi henüz emekleme aşamasında olmasına rağmen ümit
vermektedir. Türkiye'nin karasal alanlarında 400 milyar kWh/yıl brüt
potansiyel, 120 milyar kwh/yıl teknik potansiyel ve 50 milyar kWh/yıl
ekonomik potansiyeli bulunmaktadır. Brüt potansiyel ise 160.000 MW,
teknik potansiyel 48.000 MW rüzgar, ekonomik potansiyel ise 20.000 MW
kurulu gücüne eşdeğerdir. Türkiye kıyı sahalarında ise 8.200 MW kurulu
gücünde potansiyel bulunmaktadır.
Gerek fosil yakıtların tükeniyor olması, gerekse çevreye verdiği
zararların artması sebebiyle daha temiz ve güvenilir enerji
kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır. Fosil yakıtların kullanımını
azaltmak için gelişen teknolojiyle beraber yeni ve alternatif enerji
kaynakları ortaya çıkmıştır. Bu enerji kaynakları arasında hidrojen;
temiz, taşınabilir, yenilenebilir, dönüşebilir, alevli ve katalitik
yanmaya, elektrokimyasal dönüşüme uygun olması bakımından fosil
yakıtlara göre büyük üstünlükler göstermektedir. Hidrojenin saf
oksijenle yanmasından sadece su buharı ortaya çıkması çevre
kirliliğini önlemek açısından hidrojen kullanımına eğilimi de
beraberinde getirmiştir. Tüm bu özellikleri sebebiyle hidrojen,
geleceğin enerjisi olmaya en büyük adaydır. Hidrojen çevresel açıdan
bakıldığında en temiz yakıttır. Ayrıca depolanabilir, taşınabilir,
nakledilebilir olması ve hammaddesinin çeşitli olması hidrojeni
geleceğin enerjisi yapabilecek özelliklerindendir. Hidrojen Doğada
serbest halde bulunmaz. Genellikle diğer elementlerle bileşik halinde
bulunur. Örneğin su hidrojenin ve oksijenin kombinasyonundan meydana
gelir. Fosil yakıtlar da hidrojen kaynağı olarak kabul edilebilir.
Hidrojen fosil yakıtların kullanıldığı her yerde yakıt olarak
kullanılabilmektedir. Ulaşımda, ısıtmada, elektrik üretiminde hidrojen
yakıtından yararlanılabilir. Hidrojen, alevli yanmaya, katalitik
yanmaya, kimyasal dönüşüme, yakıt hücresinde kullanılarak elektrik
üretimine uygun bir yakıttır. Fosil yakıtlar ise yalnızca alevli
yanmaya uygundur.
Hidrojen kullanımına baktığımızda ilk olarak karşımıza yakıt hücreleri
çıkmaktadır. Yakıt hücreleri dizüstü bilgisayarlardan otomobillere
kadar birçok alanda enerji ihtiyacını karşılayacak şekilde
tasarlanmıştır. Yakıt hücrelerinde hidrojen kullanımı ile %60'a kadar
enerji dönüşüm verimi elde edilebilmektedir. Bu da geleneksel
motorların iki katı kadar fazla verimli olduğunu göstermektedir. Yakıt
hücresi kullanımı ile enerjiyi taşınabilir hale getirebiliyor olmamız
da bu teknolojiyi daha cazip hale getirmektedir. Önümüzdeki yıllarda
hidrojen enerjisi ve yakıt hücresi kullanımı büyük oranda
yaygınlaşacaktır. Fakat hidrojen enerjisinin yaygınlaşmasında
karşımıza çıkan en büyük problemlerden biri depolanmasıdır. Hidrojeni
gaz halinde depolamak oldukça tehlikeli ve yer kaplayan bir yöntemdir.
Basınçlı tüplerde depolandığı takdirde tüplerin ağırlıkça en fazla
%7'si hidrojen olabilmektedir. Sodyum bor hidrür ağırlıkça %10'luk
hidrojen depolama kapasitesi ile en uygun yöntem olarak görülmektedir.
Aynı zamanda sodyum bor hidrür patlama riski olmayan bir hidrojen
depolama yöntemidir. Yüksek sıcaklıklara kadar kararlı halde
kalabilmektedir. Bu özellikleri sebebiyle geleceğin yakıtı olarak
görülen hidrojenin depolanması için en uygun materyal bor minerali
olmaktadır.
Bor doğada serbest olarak bulunmaz. Değişik oranlarda bor oksit ile
150'den fazla mineralin yapısı içinde yer almaktadır. Bor yatakları
oksijenle bağlanmış bileşikler halinde en fazla Türkiye olmakla
birlikte ABD, Arjantin, Rusya, Kazakistan, Çin, Bolivya, Şili ve
Peru'da bulunmaktadır. Dünya çapındaki arama sonuçları %100 B2O3'ün
Türkiye'deki rezervlerinin toplam rezervlerin %65'ini oluşturduğunu
göstermiştir. Dünya'daki en büyük üretici firma olan US Borax, ABD ve
Arjantin'deki %11'lik bor rezervlerini elinde bulundurmaktadır.
Günümüzde dünya bor rezervlerinin ve üretiminin en fazla olduğu iki
ülke olan ABD ve Türkiye'de yayımlanan verilere göre dünya toplam
görünür rezervi 442 milyon ton B2O3 eşdeğerlikli olarak tahmin
edilmektedir. Bu değerlere muhtemel ve mümkün rezervler de
eklendiğinde dünya bor rezervlerinin günümüzdeki genel toplamı 1
milyar 281 milyon ton olmaktadır. Ülkemiz 803 milyon ton bor rezervi
ile dünya bor rezervinin yaklaşık %65'ini oluşturmaktadır. Rezerv
açısından ülkemize en yakın ülke %15'lik payla ABD'dir.
Dünya toplam yıllık bor üretimi 4 milyon 400 bin ton mertebesindedir.
Önemli üretici ülkelerin bu üretimdeki payları sırasıyla, Türkiye
yüzde 33, ABD yüzde 28, Rusya yüzde 23 ve diğer ülkeler yüzde 16
düzeyindedir. Bu rakamlara bakıldığında rezerv tüketim oranlarının
ülkemiz açısından çok da iç açıcı olmadığı sonucu doğmaktadır.
Dünya petrol piyasasını elinde bulunduran büyük şirketler de fosil
yakıt çağının bitmek üzere olduğunu bildikleri için hidrojen enerjisi
teknolojileri ile ilgili çalışmalarına hız kazandırmışlardır. Yapılan
çalışmalar hidrojenin sodyum bor hidrür tanklarında depolanması
gerektiğini göstermektedir. Dünya çapında bor rezervlerinin %65'ini
elinde bulunduran ülkemizin de hidrojen enerjisi teknolojisine geçişte
hidrojenin depolanması ve taşınması için en uygun çözüm olan sodyum
bor hidrür olarak depolama yönteminin kullanılmasında büyük yeri
olacaktır.
Türkiye'nin hidrojen üretim kapasitesine baktığımızda ilk göze çarpan
veri Karadeniz'deki hidrojen sülfür oluşumudur. Karadeniz, hem düşük
oksijen, hem de yüksek hidrojen sülfür konsantrasyonuna sahip bir
geçiş bölgesi bulunduran, bir iç denizdir. Karadeniz'in hidrojen
sülfürce zengin bölgesi yaklaşık 50m kalınlığında bir katmandır. Bu
katman, deniz yüzeyinde başlayıp 200m derinliğe ulaşan oksijenlenmiş
bölge ile anoksit bölge arasında yer alır. 200m derinlikten sonra
oksijenin yerini hidrojen sülfür almaktadır. Hidrojen sülfür, dünyanın
en zehirli maddesi olmakla birlikte, hidrojen üretimi için
kullanıldığında geniş çapta enerji kaynağı olabilecek bir maddedir.
Hidrojen ve sülfür elde etmek için Karadeniz'deki bu doğal oluşumdan
faydalanmak, büyük miktardaki deniz suyunu hidrojen sülfürden
arındıracağı gibi büyük oranda hidrojen eldesi sağlayacaktır.
Karadenizdeki hidrojen sülfür'ün %100 ayrıştırılması halinde 270
milyon ton hidrojen elde edilmesi mümkündür. 270 milyon ton
hidrojenden teorik olarak 383×105 TJ termal enerji ya da 89.7×105 GWh
elektrik enerjisi üretilebilir. 383×105 TJ termal enerji 8510×105 ton
petrole eşdeğerdir. Bu rakam da Karadeniz Bölgesinin yaklaşık 250
yıllık enerji ihtiyacını karşılayacak düzeydedir. Bu nedenle bu
potansiyelimizin değerlendirilmesi için en kısa zamanda harekete
geçilmelidir.
Karadenizdeki hidrojen potansiyeli ve hidrojenin depolanmasında önemli
bir hammadde olan bor potansiyelimiz göz önünde bulundurulduğunda
geleceğin enerjisi olan hidrojen enerjisi kullanımı için ülkemizin en
uygun bölgelerden biri olduğunu görmekteyiz. Türkiye sahip olduğu
kaynaklarla hem kendi hem de dünyanın alternatif ve temiz enerji
taşıyıcısı olan hidrojenin kullanımına geçmesi sürecinde bir köprü
vazifesi görecektir. Bugün bile gelişmiş ülkelerde, çok göz önünde
olmamakla beraber hidrojen enerjisinin ulaşım başta olmak üzere
elektrik üretiminde kullanımına yönelik altyapı çalışmaları devam
etmektedir. ABD ve birçok Avrupa ülkesinde akaryakıt istasyonlarına
pilot hidrojen dolum birimleri kurulmuş durumdadır. 2050'li yıllara
gelindiğinde akaryakıt istasyonlarından yakıt hücresi ile çalışan
otomobilimiz için hidrojen dolumu yapmanın bizim için rutin bir işlem
olması muhtemeldir. Öyle ise ülkemizin kısa vadeli olarak bir yandan
yerli kömür kaynaklarını çevre dostu yöntemlerle değerlendirmesi
aciliyet arz ederken aynı zamanda yenilenebilir enerji kaynaklarını
hizmete sokması kaçınılmazdır. Orta ve uzun vadede ise, geleceğin
teknolojisi olan hidrojen enerjisine geçiş aşamasında olduğumuz şu
dönemde gerek hidrojen üretimi gerekse depolanmasına yönelik dünya
çapındaki projelerde ülkemiz de mutlak şekilde yer almalıdır. Aksi
taktirde rezervin sadece bizde olduğu bir enerji hammaddesi, çok
uluslu şirketlere güven vermeyecek, boru ikame edecek araştırmalara
yöneleceklerdir ki esasen bu yönde çalışmalar yapılmakta olduğu da
bilinmektedir. Bu strateji ile sadece konomimize daha fazla katma
değer kazandırılmayacak aynı zamanda enerji savaşlarının yıkıcı
etkilerinin azaltılması sağlanarak Dünya barışına katkıda
bulunulacaktır.
KAYNAKLAR
VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES'2008
UGHEK'2006: I. Ulusal Güneş ve Hidrojen Enerjisi Kongresi, 2006
Kahriman, A. ve Özkan, Ş. G., "Borun Stratejik Önemi", Radikal
Gazetesi, Yorum Köşesi, Yıl: 5, Sayı: 1689, s. 6, 28 Mayıs 2001,
İstanbul
Kahriman, A., "Avrupa Birliği Üyelik Sürecinde Doğal Kaynaklarımızın
Önemi", Türkiye Günlüğü Dergisi, Sayı 70, 2002, s. 62-69, İstanbul.
Ulusoy Işılay, Kişisel görüşme, 2011
Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu, 2009
Ekonomik Forum Dergisi, Şubat 2009
Statistics for Management and Economics, Gerald Keller, 2009 (Book)
Ankara Ticaret Odası Yayınları, 2007
United States Nuclear Regulatory Commission web page, 2010
Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi, Türkiye Enerji Raporu, 2007-2008
World Nuclear Association, web page, 2010
Hydrogen Energy Potential of Black Sea Deep Water Based on H2S and
Importance for the
Region, Midilli A. et. al. International Hydrogen Energy Congress and
Exhibition IHEC, 2005
Bor Madeninin Enerji Kaynağı Olarak Kullanılması, Uslu T., TMMOB
Türkiye VI. Enerji Sempozyumu, 2007
EÜAŞ Elektrik Üretim Sektör Raporu, 2009
--
Bilgi, paylaştıkça çoğalır.
Aracısız ve ücretsiz ilan portalı
(Maden Müh iş ilanları+Madencilikle ilgili tüm ilanlar)
www.madenilan.com.
Abdullah AKÖZEL
Maden Yük.Mühendisi
0506 427 42 22 aakozel@gmail.com
--
www.madenilan.com (Aracısız ve ücretsiz madencilik ilan portalı)
Grubun sahibiyle iletişim:Maden Yük.Müh. Abdullah AKÖZEL. aakozel@gmail.com 0506 427 42 22
Bu mesajı Google Grupları "MADENCİYİZTR" grubu.na üye olduğunuzdan aldınız.
Bu gruba posta göndermek için , mail atın : madenciyiztr@googlegroups.com
Bu gruba üyeliğinizi sonlandırmak için şu adrese e-posta gönderin:
madenciyiztr+unsubscribe@googlegroups.com
Daha fazla seçenek için,
http://groups.google.com.tr/group/madenciyiztr?hl=tr adresinde bu grubu
ziyaret ediniz.
