Okyanus Enerji Sistemleri

Fosil yakıtlar, günümüzde hala küresel enerji ekonomisinin hakimi olsa da yaydığı zararlı gazların çevre üzerine olumsuz etkisi ve enerji talebindeki artış, son yıllarda yeni bir trendin oluşmasını sağladı; Yenilenebilir Enerji. Özellikle gelişmiş ülkelerin enerji politikalarının en üst sırasında, yenilenebilir enerji kaynaklarının tedarik edilmesi ve kullanımının teşvik edilmesi yer alıyor. Bu yazımızda hangi sistemler aracılığıyla okyanuslardaki enerji kaynaklarına erişilebileceğini inceleyeceğiz.

1) OTEC (Ocean Thermal Energy Coversion) Sistemi

OTEC sistemi, elektrik üretmek için derin soğuk okyanus suyu (~ 5°C) ile sıcak tropikal yüzey suları (~ 25 ° C) arasındaki sıcaklık farkını kullanır.  Sürdürülebilir ve büyük miktarda enerji sağlayabilen OTEC sistemlerinin çalışma prensibi Şekil 1.1’de anlatılmaktadır. Akışkan olarak amonyak kullanımı yaygındır.

Şekil 1.1: OTEC çalışma prensibi

2) Dalga Enerji Sistemleri

Rüzgar, Güneşin ısınması, dünya kabuğunun soğuması ve yeryüzünün dönüşü gibi etkenler dolaylı olarak dalgaların oluşmasına neden olur. Okyanus dalgalarının hareketlenmelerinden enerji elde edilebilir. Dalga hareketinin yatay, suyun hareketinin de dikey olması enerjinin tedarik edilmesinin püf noktasıdır. Bu enerjinin avantajı serbest ve temiz bir enerji kaynağı olmasıdır. Dalga hareketlenmelerinin öngörülemeyecek boyutlarda büyük olması, yüksek mertebelerde mekanik güç elde edilmesine olanak sağlayabilir. Dolphin Tipi Dalga Gücü Makinesi’nin ekipmanları ve çalışma mekanizmasını inceleyelim.

Japonya’daki Tsu Araştırma Laboratuvar’da tasarlanan Dolphin Tipi Dalga Gücü Makinesi yaygın kullanılan dalga enerjisi cihazlarından biridir. Cihazın şematik hali Şekil 2.1’de gösterilmektedir. Biyel kolu ile kendi dayanağı etrafında dönme hareketi ve biyel kolu dayanağı etrafındaki dikey hareketi iki adet elektrik jeneratörünü hareket ettirir ve bu sayede elektrik üretilir.

Şekil 2.1: Dolphin Tipi Dalga Gücü Makinesi

3) Gelgit Enerji Sistemleri

Gelgitlerin ortaya çıkması, merkezkaç kuvvetleri ile ay,güneş ve dünyanın çekim gücü arasındaki etkileşime dayanır. Potansiyel olarak su kullanılmasından dolayı hidro enerjiyle benzerliği bulunan gelgit enerjisi, ayın çekim kuvveti ile okyanuslardaki dalgalanma hareketi neticesinde oluşur. Dünyanın bir kaç bölgesinde elde edilebilecek gelgit enerjisi miktarı yüksek mertebelerdedir. Yaygın kullanılan 2 teknik ile elektrik üretimi nasıl gerçekleşiyor inceleyelim.

-Suyun bir haznede biriktirilmesi yaygın kullanılan tekniktir. Hazne ile deniz seviyesi arasında oluşturulan fark ile potansiyel enerji depo edilir ve depolanan potansiyel elektriğe çevrilir.

-Gelgit ile oluşan dalgalanma hareketi ile türbinlerin döndürülmesi diğer tekniktir. Türbinler bağlı oldukları jeneratörler aracılığıyla elektrik üretir.

KAYNAKÇA

1. Nag, P. K.. Power Plant Engineering, 4th edition, Chapter 14
2. https://www.makai.com/ocean-thermal-energy-conversion/