Jeotermal Santral Nasıl Çalışır?
Jeotermal Santral Nedir?
Jeotermal santral nasıl çalışır sorusuna yanıt vermeden önce jeotermal enerjinin ne demek olduğu belirtilmelidir. Jeotermal enerji, dünyanın derinliklerindeki sıcak kaynaklardan elde edilen doğal bir enerji kaynağıdır. Bu enerji, yer altındaki sıcak kayaçlar, magma, ve volkanik aktivite gibi doğal süreçler sonucunda oluşur. Jeotermal enerji, hidrotermal kaynaklardan üretilir. Bu kaynaklar, yer kabuğunun derinliklerinde bulunur ve yeryüzündeki havzalardan beslenirler. Gaz ve minerallerle zenginleşmiş buhar ve su, hidrotermal kaynakların karakteristik özellikleridir ve sıcaklık dereceleri bölgeye göre değişebilir. Jeotermal kelimesi, Yunanca kökenlidir ve “geo” (dünya) ile “termal” (ısı) kelimelerinin birleşiminden gelir. Jeotermal enerji, elektrik üretimi, ısıtma, ve seracılık gibi çeşitli alanlarda sürekli kullanılmaktadır. Jeotermal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren tesislere ise jeotermal santral denir.
Jeotermal Santral Nasıl Çalışır?
Jeotermal santraller, yerin derinliklerindeki sıcak su ve buharı kullanarak elektrik üretirler. Jeotermal santral nasıl çalışır sorusuna cevap olarak ısı kaynağı, rezervuar, örtü kaya, beslenme alanı ve ısıyı taşıyan akışkanlar olmak üzere dört ana unsurdan oluştuğunu belirtmek gerekir.
İlk olarak jeotermal enerji kaynağın bulunması gerekir. Yani uygun jeotermal kaynakların belirlenmesi sürecidir. Bu kaynaklar genellikle volkanik bölgelerde veya tektonik plakaların sınırlarında bulunur. Jeotermal kaynakların varlığını belirlemek için jeolojik araştırmalar, sondajlar ve jeofiziksel yöntemler kullanılır. Jeotermal sahalarda santral yeri belirlenirken, mimarlarla birlikte elektrik, jeoloji, inşaat ve makine mühendislerinin bilgi birikimi ve sentezi gereklidir. Seçilen jeotermal sahanın işletme modellemesi yapılır ve üretim ile geri-basım (re-enjeksiyon) kuyusu yerleri belirlenerek delme işlemi gerçekleştirilir. Kuyu testleri başarılı olduğunda, santral tipi ve enerji miktarı kesinlik kazanır. Bu aşamada, santral yerine göre değişen yardımcı servis güçleri de hesaplanabilir. Yer seçimi yapılırken jeotermal santralin üretim kuyusuna yakınlığı, kot farkı, akışkan basıncı, geri basım kuyusuna yakınlık, şebeke senkronizasyonu için enterkonnekte sisteme yakınlık ve arazi yapısı göz önünde bulundurulmalıdır.
Daha sonra jeotermal kaynaklardan sıcak su ve buhar, derin sondajlarla yüzeye çıkarılır. Bu sıcak su ve buhar, genellikle yüksek basınç altında bulunur ve jeotermal sondajlar aracılığıyla yüzeye ulaştırılır. Jeotermal santrallerde, yüzeye çıkarılan sıcak su ve buhar, türbinler aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. Sıcak su veya buhar, bundan sonrası aynı termik santrallerde olduğu gibi türbinlerin kanatçıklarını çevirerek mekanik enerji oluşturur. Bu mekanik enerji, jeneratörler (senkron generatörler) aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülerek elektrik şebekesine aktarılır.
Jeotermal rezervuarlar, deniz suyu, kar, magmatik sular ve yağmurlar gibi doğal kaynaklar tarafından beslenerek oluşur. Bu rezervuarlar, yeraltındaki çatlaklı ve gözenekli kayaç kütlesinde bulunur. Re-enjeksiyon ve sürekli yeraltı koşulları sayesinde, jeotermal rezervuarlar sürdürülebilir ve yenilenebilir özelliklerini korurlar ve kısa süreli atmosferik koşullardan etkilenmezler. Jeotermal rezervuarlardan yapılan sondajlı üretim tamamlandığında, jeotermal akışkanın çevreye atılmasını önlemek ve rezervuarı yeniden beslemek için işlevini tamamlamayan akışkanların yeraltına yeniden enjekte edilmesi gerekmektedir. Bu sisteme re-enjeksiyon denir ve jeotermal tesisin sürekliliği açısından çok önemlidir.
Jeotermal Enerjinin Faydaları Nelerdir?
Jeotermal enerji, sürekli olarak yenilenebilir kaynaklardan gelir. Jeotermal kaynaklar, güneşin ve yerin içindeki radyoaktif elementlerin neden olduğu doğal süreçlerle oluşur. Bu nedenle, jeotermal enerji, doğal kaynaklar tükendiği sürece sürekli olarak kullanılabilir. Jeotermal enerji, diğer fosil yakıtlara kıyasla çevre dostudur. Jeotermal santraller, karbondioksit (CO2), sülfürdioksit (SO2) gibi sera gazları ve hava kirleticileri salmazlar. Bu nedenle, jeotermal enerji kullanımı, sera gazı emisyonlarının azaltılmasına ve hava kalitesinin iyileştirilmesine katkıda bulunur. Ayrıca Jeotermal santraller, yerel ekonomilere katkı sağlayabilir. Jeotermal enerji, genellikle bölgesel olarak bulunur ve yerel iş imkanları yaratarak ekonomik kalkınmayı teşvik eder, doğal kaynaklara dayanan bir enerji kaynağı olduğundan, enerji arzının güvenliğini artırır. Ülke jeotermal kaynaklara sahipse, enerji ithalatını azaltabilir ve dışa bağımlılığı azaltabilir. Jeotermal enerji, sürdürülebilir, çevre dostu ve ekonomik bir enerji kaynağı olarak gelecekte enerji ihtiyacının karşılanmasında önemli bir rol oynayabilir. Jeotermal santrallerin teknolojik gelişmelerle birlikte daha verimli hale gelmesi ve jeotermal enerjinin kullanımının yaygınlaşması, dünya genelinde enerji dönüşümünü hızlandırabilir ve iklim değişikliği ile mücadelede etkili bir araç olabilir.
Jeotermal enerji başta elektrik enerjisi üretimi olmak üzere, mineral ve Hidrojen, Lityum, Karbondioksit, ağır su, gübre gibi kimyasal madde üretiminde, tüketim amaçlı mineralli sularda, proses ısısı temininde, endüstriyel amaçlarda ve kurutmada, sera ısıtması, merkezi ısıtma ve soğutmada, (30 °C) gibi düşük sıcaklıklarda kültür balıkçılığında ve termal turizm yani kaplıcalarda kullanılır.
Türkiye’de Jeotermal Santrali Var mı?
Jeotermal enerji Türkiye için yerli, yenilenebilir, temiz, ekonomik ve çevre dostu bir yeraltı kaynağıdır. Türkiye, jeolojik ve coğrafik konumu sayesinde dünya genelinde önemli bir jeotermal potansiyele sahiptir, çünkü ülkemiz aktif bir tektonik kuşak üzerinde yer almaktadır. Ülkemiz Dünya’da en çok jeotermal enerji kullanan beş ülkeden biridir. Türkiye’nin dört bir yanında, değişik sıcaklıklarda yaklaşık 1.000 adet doğal çıkış şeklinde jeotermal kaynaklar bulunmaktadır. Genelde Batı Anadolu Bölgesi’nde toplanmıştır. Ancak jeotermal kaynaklarımızın %90’ı genellikle orta ve düşük sıcaklıklarda bulunur ve çeşitli endüstriyel uygulamalarda, termal turizmde ve ısıtma gibi doğrudan kullanım alanlarında değerlendirilir. Bu kaynakların %10’u ise daha yüksek sıcaklıklarda bulunur ve elektrik enerjisi üretimi gibi dolaylı uygulamalar için daha uygun niteliktedir. Türkiye’de şu an yaklaşık 1800 MW jeotermal kurulu gücü bulunmakta olup, toplam kurulu güç içerisindeki oranı yaklaşık %1,7 olarak düşünülebilir.
