İçeriğe atla

Okyanus ısıl enerji dönüşümü

Okyanus Isıl Enerji Dönüşümü (OIED), Henüz proje aşamasında olan, yakında gerçekleştirilecek olan yenilenebilir enerji kaynağı.

OIED araştırması yapılan, "Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bölümü (Hawaii)"
Solda: OIED'in iletimi için döşenecek olan iletim hatları.
Sağda:Hindistan'da, OIED araştırması yapan bir gemi

Çalışma prensibi

OIED'in çalışma prensibi

Özellikle sıcak Ekvator bölgesine kurulacak olan OIED sistemi, okyanusun ısıl farkından yararlanır. Okyanus'un su tabakaları bulunmaktadır. Her tabaka arasında, derinliğe bağlı olarak önemli ölçüde ısı farkı vardır. İşte, OIED bu tabakalardan yararlanmaktadır. OIED'de kullanılan aygıtlar, amonyak gibi kaynama noktaları oldukça düşük olan sıvıların buharlaştırılması için yüzeydeki ılık suları kullanır. Hareket eden buhar, türbinleri çalıştırır. Böylece, elektrik üretilir. Buharı soğutup, yoğuşturmak ve yeniden dolaşıma katmak için de daha derinlerdeki soğuk suları kullanır. Elektrik üretmenin yanı sıra, OIED ile su ısıtma sistemi de kurulabilir. Isıl fark ile, şehirlerde kullanılan temiz suları ısıtarak da büyük bir tasarruf sağlaması düşünülüyor.

Proje ve gelecekte OIED

OIED, henüz araştırma aşamasında olduğu için daha birçok sorun bulunuyor. Bu sorunlar; OIED teknolojisi için çok büyük masraflar, üretilecek elektriğin ve sıcak suyun iletim sorunu, OIED'in okyanusun dibine kadar ineceği için oluşan mimari sorunlar vs. Bu nedenle, çok yüksek bir teknoloji istemektedir. Özellikle okyanusun kilometrelerce altına, tabanına, kadar temel indirmek mimari açıdan imkânsız görünüyor.

OIED, gelecekte geliştirilecektir. Mimari, ekonomik ve iletim sorunu yeni teknolojik gelişmeler ile ortadan kalkacaktır. OIED'in yapılması halinde, bilim adamlarınca 140-200 megawat(MW) enerji üreteceği düşünülüyor. Bu miktar, bir nükleer reaktör'den 12-15 kat fazla enerji üretmek anlamına geliyor. OIED'in gerçekleştirilmesi halinde, enerji üretiminde bir devrim yaşanacağı düşünülüyor.

Ağustos 2015 itibarıyla ilk OIED tesisi Hawai'de açıldı. Başlangıç olarak 120 evin elektriğini sağlaması beklenen tesisin ileride 120 bin evin ihtiyacını gidermeyi hedefliyor.[1][2]

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 4 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Eylül 2015. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 28 Ağustos 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Eylül 2015. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Jeotermal enerji</span> jeotermal kaynaklardan ve bunların oluşturduğu enerjiden doğrudan veya dolaylı yollardan faydalanma

Jeotermal yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısıya verilen genel addır. Jeotermal akışkan ise içerisinde birçok farklı element ve diğer maddeleri içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji bu akışkanların sahip olduğu entalpi ve ısının yarattığı enerjinin adıdır. Bu enerji, diğer farklı enerji çeşitlerine çevrilerek ya da direkt ısı enerjisinden faydalanılarak yenilenebilir enerji kaynağı oluşturmaktadır. Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmez, güvenilir, çevre dostu, yerli ve yeşil bir birincil enerji kaynağıdır. İçinde su bulunmayan sıcak kuru kayalar da jeotermal enerji kaynağıdır.

<span class="mw-page-title-main">Termal kamera</span> Termal kamera, normal şartlar altında göremediğimiz ısı enerjisini görüntüleyebilen kameradır.

Termal kamera, görüntüleme yöntemi olarak gözle görülmeyen IR enerjiyi (ısıyı) esas alan ve görüntünün genel yapısını IR enerjiyi göre oluşmuş renkler ve şekillerin belirlendiği görüntüleme sistemidir. Genelde güvenlik amaçlı da kullanılabilir ama çok çeşitli sektörlerin de kullanımına açıktır. Özellikle ısıya güdümlü füze, gece görüş sistemleri ve benzeri askeri tekniklerin gelişmesi ile önemi artmıştır.

Watt, SI'de, uluslararası standart güç birimidir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer enerji santrali</span> Nükleer reaktör yardımıyla elde edilen enerjiyi dağıtan merkez

Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.

<span class="mw-page-title-main">Güneş enerjisi</span> Güneşten gelen, çeşitli teknolojilerde kullanılan parlak ışık ve ısı

Güneş enerjisi, kaynağı Güneş olan ısı ve parlak ışıktır. Güneş'in çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi füzyon sürecinden kaynaklanır. Güneş'in yüzeyinde güneş radyasyonunun yoğunluğu yaklaşık 6,33 x 107 W/m2dir. Dünya atmosferinin dışında Güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 (Watt/m2) değerindedir; ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, Güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, Güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir birincil enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Termik santral</span> ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü santral türü

Termik santral, ana işletici makinesi buhar gücüyle çalışan güç santralıdır. Isıtılan su buhara dönüştürülerek bir elektrik üretecini süren buhar türbinini döndürmekte kullanılır. Türbinden geçen buhar Rankine çevrimi denilen yöntemle bir yüzey yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılırak geri suya dönüştürülür. Termik santralların tasarımları arasındaki en büyük farklılık kullandıkları yakıt tiplerine göredir. Bu tesisler ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmekte kullanıldığından bazı kaynaklarda enerji dönüşüm santrali olarak da geçer. Bazı termik santrallar elektrik üretmenin yanı sıra endüstriyel ve ısıtma amaçlı ısı üretimi, deniz suyunun tuzdan arındırılması gibi amaçlarla da kullanılır. İnsan üretimi CO2 emisyonunun büyük kısmını oluşturan fosil yakıtlı termik santralların çıktılarını azaltma yönünde yoğun çabalar harcanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kojenerasyon</span>

Kojenerasyon, tercihen ısı tüketimi olan yerlerde kullanılan ve aynı zamanda bölge ısıtma ağını yararlı ısıyla besleyebilen elektrik enerjisi ve ısı üretebilen modüler yapılı bir sistemdir. Bu sistem kombine ısı ve güç sistemi ilkesine dayanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik santrali</span> elektrik enerjisi üreten tesis

Elektrik santralı, elektrik üretecek bir fabrikayı meydana getiren tesislerin tümü.

<span class="mw-page-title-main">Enerji depolama</span>

Enerji depolama işlemi bir cihaz veya depolama ortamı içerisinde enerjinin kimyasal, elektriksel veya ısıl gibi farklı formlarda saklanmasıdır. Isıl enerji depolama enerjinin sürekliliğini sağlamak amacıyla sıcak su temininde, soğutma sistemlerinde ve güç üretim tesislerinde kullanılmaktadır. Isıl enerji depolama yöntemleri üçe ayrılmaktadır; termokimyasal, duyulur ısı ve gizli ısı. Duyulur ısıl enerji depolama, depolama ortamının sıcaklığının değiştirilmesiyle sağlanmaktadır. Duyulur ısıl enerji depolamaya verilebilecek en basit örnek bir tank içerisinde ısınan sıcak suyun gece kullanılmasıdır. Tank içerisinde depolanacak toplam ısı enerjisi aşağıdaki eşitlik yardımıyla hesaplanabilir,

<span class="mw-page-title-main">Alternatif akım</span>

Alternatif akım, genliği ve yönü periyodik olarak değişen elektriksel akımdır. En çok kullanılan dalga türü sinüs dalgasıdır. Farklı uygulamalarda üçgen ve kare gibi değişik dalga biçimleri de kullanılmaktadır. Bütün dalgalar birbirlerine elektronik devreler aracılığı ile çevrilebilir. Devrede kondansatör, diyotlar, röleler ile bu çevrim yapılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer denizaltı</span> bir nükleer reaktör tarafından güç sağlanmış olan denizaltı

Nükleer denizaltı, bir nükleer reaktör tarafından güç sağlanmış olan denizaltıdır. Nükleer denizaltının performans avantajları, geleneksel denizaltılara göre dikkate değerdir: nükleer güç, tamamen havadan bağımsız olduğu için geleneksel denizaltılarda gerekli duyulduğu gibi, denizaltının sıklıkla yüzeye çıkma ihtiyacından kurtarır; bir nükleer reaktör tarafından üretilen büyük miktardaki güç, nükleer denizaltıların yüksek hızda, uzun süre kullanılmasına olanak tanır; ve varış noktalarında sadece yiyecek gibi tüketilir malların depolanması gerekir. Yeni nesil nükleer denizaltılar 25 yıllık ömrü boyunca asla yeniden doldurulma ihtiyacı duymaz. Diğer yandan geleneksel denizaltılarda, elektrik akülerinde depolanan sınırlı güç, en gelişmiş geleneksel denizaltı bile düşük hızda sadece birkaç gün, en yüksek hızda ise sadece birkaç saat denizin altında kalabilir anlamına gelir. Havasız güç sağlamadaki son geliştirmeler bu dezavantajı biraz azaltmıştır. Nükleer teknolojinin yüksek gideri, pek az ülkenin nükleer denizaltılara sahip olabileceği anlamına gelir.

Birleşik ısı ve güç ısı farkından yararlanarak, şehrin sularını ısıtan enerji sistemidir. Enerjide verimliliği sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr çiftliği</span>

Rüzgâr tarlası veya rüzgâr çiftliği, elektrik üretimi için kullanılan ve aynı yerde bulunan rüzgâr türbinleri grubudur. Özel türbinler orta gerilim güç sistemine ve ağ şebekesine bağlanır. Elektrik şebekesinin orta gerilimdeki elektrik akımını bir transformatör yardımıyla yüksek gerilim iletim hattına bağlar.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr gücü</span> Rüzgârdan elektrik enerjisi üretimi

Rüzgâr gücü, elektrik üretmek için rüzgâr türbinleri, mekaniksel güç için yel değirmeni, su veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek için yelkenler kullanarak rüzgârın kullanışlı formundaki rüzgâr enerjisinin sonucudur.

<span class="mw-page-title-main">Enerji kaynakları</span> enerji elde edilebilen fiziksel veya kimyasal fenomen

Enerji kaynakları, herhangi bir yolla enerji üretilmesini sağlayan kaynaklardır. Dünya üzerindeki enerji kaynakları, klasik ve alternatif kaynaklar olmak üzere ikiye ayrılabilir. Birincil enerji kaynaklarından kullanım oranları; %33,1 petrol, %30,3 kömür, %23,7 doğalgaz, hidrolik ve diğer yenilenebilir %8, nükleer enerji %5.

<span class="mw-page-title-main">Enerji dönüşümü</span> Enerjiyi bir veya iki formdan diğerine dönüştürme süreci

Enerji dönüşümü enerjinin bir biçimden diğerine dönüşümüdür. Fizikte enerji terimi bir sistemdeki belirli değişiklikleri oluşturma kapasitesini açıklar. Dönüşümde entropinin sınırlamaları göz ardı edilir. Sistemlerin toplam enerji dönüşümü, yalnızca enerjinin eklenmesi veya çıkarılması ile sağlanabilir. Termodinamiğin birinci kanununa göre enerji, dönüştürülebilen bir büyüklüktür. Bir sistemin toplam kütle miktarı, enerjisinin bir ölçüsüdür. Bir sistemdeki enerji dönüştürülebildiğinden dolayı, farklı bir hale veya başka bir biçime dönüşebilir. Çoğu haldeki enerji, birçok fiziksel iş yapmak için kullanılabilir. Enerji doğal süreçler veya makinelerde kullanılabilir. Ayrıca ısı, ışık veya harekete dönüşebilir. Örneğin bir güneş pili, güneş ışınımını elektrik enerjisine dönüştürür ve böylece ampul yanar veya bilgisayara güç sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Termoelektrik etki</span>

Termoelektrik etki, ısının doğrudan elektrik enerjisine veya tam tersine dönüşümüdür. Bir termoelektrik cihazın her bir tarafında bir sıcaklık farklı olduğunda gerilim meydana gelir. Tam tersine, bir cihaza gerilim uygulandığında, sıcaklık farkı oluşur. Atomik boyutta uygulanan sıcaklık gradyanı, malzemedeki yüklerinin sıcak taraftan soğuk tarafa yayılmasına neden olur.

<span class="mw-page-title-main">Okyanus enerjisi</span>

Okyanus enerjisi, denizlerde oluşan dalgalardan, gelgit olaylarından veya deniz rüzgarlarından faydalanarak üretilen enerjidir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üretimi</span>

Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrikli kazan</span>

Elektrikli kazan, suyu kaynatmak için elektrik enerjisi kullanan bir kazandır. Basit su ısıtma yöntemlerinden biridir.