Geleceğin (En iyi alternatif) enerji kaynakları
Değerli okurlar bir önceki yazımızda enerji kaynağı olarak ALG’leri yazmıştık. Bu yazıyı okuyan okurlarımızdan ‘ALG’ler tamam ancak başka enerji kaynakları yok mu?’ şeklinde istekler gelince bu yazımızda da bugünden geleceğe en iyi alternatif olacak enerji kaynaklarını yazdık.
Enerji hepimizin hayatında önemli bir yer tutmakta ve bugünkü yaşam şartlarının yarında var olabilmesi için gelecek nesillerin yaşamları için sürdürülebilirlik önemli. Bu açıdan bakıldığında fosil yakıtlar sonlu bir kaynak er ya da geç dünyanın tüm petrol kaynakları tükenecek bizi tamamen alternatif enerji kaynaklarına bağımlı duruma getirecektir.
Enerji kaynaklarına baktığımızda;
Rüzgar enerjisi, hidroelektrik enerji ve diğerleri geleceğe doğru bizi daha verimli alternatif kaynaklar aramaya yönlendirmektedir. İşte büyük bir potansiyele sahip olanlar aşağıdaki gibi tanımlanabilir.
Dalga Enerjisi, Magma Enerjisi, Şeffaf Güneş Pili, Füzyon Enerjisi, Uzay-Tabanlı Güneş Enerjisi.
DALGA ENERJİSİ
Dalga enerjisi, yenilenebilir enerjinin beş kaynağından biridir. Dalga enerjisi, okyanusların üzerinde esen rüzgarların neden olduğu deniz ve okyanus dalgaları tarafından taşınan enerjidir ve yakalandığında yararlı, temiz ve yeşil elektriğe dönüştürülebilir.
Dalga Enerjisini ve bunun bir kısmını dalga enerjisi gerçeklerine bakarak yenilenebilir yeşil enerji kaynağı olarak anlamaya çalışabiliriz.
Dalga Enerjisi Gerçekleri analizi:
1. Dalga enerjisi, depolanmış bir rüzgar enerjisi biçimi olarak düşünülebilir ve bunun nedeni, dalgaların deniz üzerinde esen rüzgarlardan üretilmesidir.
2. Dalga enerjisi yenilenebilir yeşil bir enerji kaynağıdır.
3. Dalga teknolojileri ve dalgaların sömürülmesi hakkındaki ilk fikir, Fransa'da 1799'da Girard ve oğlu tarafından patentlendi.
4. Dalga enerjisi, denizdeki 3 farklı noktada yakalanabilir: kıyıya yakın, açık deniz ve uzak açık deniz.
5. Dalga enerjisi, deniz yüzeyinde ya dalgalardan ya da denizdeki basınç değişimlerinden daha düşük oranda yakalanabilir.
6. Dünyanın bazı bölgeleri dalga enerjisine diğerlerinden daha uygundur.
7. Denizde yakalanan dalgaların çoğu, rüzgârlarla oluşturuldukları için ilerleyen rüzgar dalgalarıdır.
8. Bir bölgedeki veya bir ülkedeki dalga enerjisinin potansiyeli, bölgedeki ya da ülkenin kıyı şeridi başına düşen Kilo Watts (KW) cinsinden ölçülür.
9. ABD kıyı şeridinin dalga enerjisi potansiyelinin yılda 252 milyar KWh olduğu tahmin ediliyor.
10. Dalga güç tesisleri, deniz suyunun aynı seviyedeki havaya göre yaklaşık 850 kat daha yoğun olması nedeniyle, konut başına daha az ekipmanla daha fazla enerji üretebilir.
11. Deniz dalgaları diğer yenilenebilir enerji kaynakları arasında en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.
12. Üretime alınan ilk dalga elektrik çiftliği Portekiz'deydi.
13. En büyük dalga güç çiftliği Portekiz'de inşa edildi ve toplam 2,25 MW'lık güç üreten 3 dalga enerji dönüştürücüsü kullandı .
14. 2020 yılına kadar Portekiz'deki dalga enerjisinden enerji üretimi beklentisi 400GWh, bu da Portekiz'deki tahmini enerji tüketiminin%0,6'sı olacak.
15. 19MW'nin en büyük dalga enerji projesi Temmuz 2012'de açıklandı ve Avustralya'nın Victoria kıyılarından inşa edilecek.
16. Ortalama dalga enerjisi maliyeti KWh başına yaklaşık 4 senttir.
17. Gelişmiş dalga teknolojileri ve cihazları, İskoçya'da dalga enerjisi projeleri için kullanılmaktadır.
18. İskoçya, Avrupa'nın toplam dalga enerjisinin yaklaşık%10'unu üreterek dalga enerjisi pazarında ve Ar-Ge, Araştırma ve Geliştirme merkezinde önemli bir oyuncu haline getirmektedir.
19. İskoçya'daki Orkney Adaları, dünyadaki dalga enerjisinin önde gelen bölgelerinden biridir.
20. Bir dalga enerjisi avantajları; düşük işletme ve bakım maliyetleridir.
21. Başka bir dalga enerjisi avantajı, yeşil bir enerji olması ve C02 emisyonuna sahip olmaması, dolayısıyla temiz bir enerji olmasıdır.
22. Wave Dragon, dalga gücünü elektriğe dönüştürmek için kullanılan bir teknolojiye verilen isimdir. Oyster, yaygın olarak kullanılan başka bir dalga enerji dönüştürücüsünün adıdır.
24. Bir dalga enerjisi dezavantajları; dalga enerji santrallerinin genellikle enerji tüketimi alanlarından uzak olması ve dalga enerjisini en az gelişmiş yenilenebilir yeşil enerji kaynaklarından biri haline getirmesidir.
25. Dünyada dalga enerjisi, dalga enerji santralleri ve diğer ilgili dalga enerjisi faaliyetleriyle uğraşan yaklaşık 100 şirket var.
Dalga Enerjisi, kesinlikle temiz ve yenilenebilir bir yeşil enerji kaynağıdır ve zamanla ilerledikçe dalga enerjisi teknolojisinde dalga enerjisi maliyetlerini azaltan, daha verimli dalga enerjisi dönüştürücülerinin üretimini mümkün kılan ve dalga enerjisinin avantajlarını artıran bu tür ilerlemeler vardır. Bütün bunlar dalga enerjisini daha rekabetçi hale getirecektir.
MAGMA ENERJİSİ
Magmaya ulaşılarak ısıtılmış buhar üretilerek türbinler çalıştırılabilir ve elektrik üretilebilir. 2010 yılında dünyada 10,700 MW jeotermal elektrik üretilmiştir. İzlanda, Filipinler ve El Salvador ile birlikte jeotermal güçte en iyi üreticilerdir. Jeotermal kaynaklardan elde edilen gücün %25-30’nu üretmektedirler.
Magmadan jeotermal enerji üretimi fikri 2008 yılında İzlanda Derin Sondaj(IDDP) Projesinde kazayla bir magma cebinin delinmesiyle ortaya çıktı.
İzlanda Derin Sondaj(IDDP-1) Projesi-1 dünyanın ilk magma ile geliştirilmiş jeotermal sistemidir ve projede yine dünyada ilk eritilmiş magmadan doğrudan ısı desteği sağlanmıştır. Projede elektrik enerjisi üretim kapasitesi 36 MW’tır.
İzlanda'daki jeotermal enerji santrallerinden biri. Gretar Ívarsson.
ŞEFFAF GÜNEŞ PİLİ
Ağustos 2014'te Michigan State Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, herhangi bir pencereyi veya cam tabakasını (akıllı telefonunuzun ekranı gibi) fotovoltaik güneş pillerine dönüştürebilen tamamen şeffaf bir güneş paneli oluşturdular.
Araştırmayı yöneten Richard Lunt'a göre, ekip, şeffaf güneş panellerinin geniş bir aralıkta yüksek pencereleri olan yüksek binalara verimli ve estetik bir şekilde yerleştirilebileceğinden emin oldu. Esas olarak, yaptıkları şey bileşenleri küçültmek yerine, hücrenin ışığı emdiği yolu değiştirmek oldu.
FÜZYON ENERJİSİ
Füzyon enerjisi ile güneşe güç veren süreç aynıdır ve toplam enerjinin neredeyse tamamını sağlama potansiyeline sahiptir. Hiçbir kirletici veya sera gazı yaymaz, nükleer tehlike içermez, nükleer erime tehlikesi yoktur. Füzyon iki hidrojen izotopu, döteryum ve trityumu birleştirerek çalışır.
Füzyon işleminin tek yan ürünü helyum ve buharı ısıyı taşıyan hızlı bir nötrondur, yani geleneksel nükleer füzyon reaktörleri tarafından üretilen uzun ömürlü radyoaktif atıkların hiçbiri yoktur.
Fransada yedi ülke tarafından finanse edilen ITER (International Termonuclear Experimental Reactor) 2027 yılına kadar tamamlanacak olan Füzyon Enerji Reaktörü’nün ilk ticari reaktör olacağı umulmaktadır.
UZAY TABANLI GÜNEŞ ENERJİSİ
Geceleri güneş enerjisi toplayamazsınız. En azından Dünyada değil.
Enerjinin geleceği için güneş enerjisi üretiminin yüzünü değiştirebilecek umut verici, ama fütüristik bir düşünceye bakmakta fayda var. Yeryüzünde enerji olarak kullanılmak üzere uzaydaki güneş enerjisini ele geçirme fikri, uzay çağının başlangıcından beridir. Bununla birlikte, son birkaç yılda, dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları ve Enerji Departmanının kendi Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) bünyesindeki bazı araştırmacılar, son teknolojik gelişmelerin bu kavramı nasıl gerçeğe dönüştürdüğünü gösterdiler.
Yeryüzünde, güneş enerjisi gece, bulut örtüsü, atmosfer ve mevsimselliğe göre büyük ölçüde azalır. Tüm gelen güneş radyasyonunun yaklaşık yüzde 30'u onu asla zemin seviyesine getirmez. Uzayda güneş her zaman parlıyor, Dünya'nın eğimi güç toplanmasını engellemiyor ve güneş ışınlarının yoğunluğunu azaltacak hiçbir atmosfer yok. Bu ise güneş panellerini uzaya fırlatmayı olanaklı kılar.
Buna ek olarak, Uzay tabanlı güneş enerjisi, geleneksel büyük bir yerel enerji santraline güvenmeksizin, dünyanın dört bir yanındaki uzak topluluklardaki insanlara güvenilir ve temiz enerji sağlamak için kullanılabilir.
Grafik:Sarah Gerrity
Nasıl Çalışır?
Kendinden montajlı uydular, reflektörler ve bir mikrodalga veya lazer güç vericisi ile birlikte uzaya fırlatılır. Reflektörler veya şişirilebilir aynalar, güneşin radyasyonunu güneş panellerine yönlendirerek geniş bir alana yayılmışlardır.
Bu paneller güneş enerjisini mikrodalga ya da lazer haline dönüştürür ve kesintisiz gücü yeryüzündeki, güç alıcı istasyonlarda toplar ve elektrik şebekesine ekler.
Uzay tabanlı güneş enerjisi için en çok tartışılan iki tasarım, büyük, bir mikrodalga verici uydu ve daha küçük bir lazer verici uydudur.
Mikrodalga Verici Uydular
Mikrodalga ileten uydular yeryüzü yüzeyinin yaklaşık 35.000 km üzerinde, dünya yörüngesinde olacak şekilde planlandılar. Mikrodalga ileten uydular için tasarımlar, 3 km'ye kadar uzanan ve 80.000 metrik ton ağırlığında güneş yansıtıcılarıydı.
Büyük bir ABD şehrini idare edecek kadar gigawatt güç üretebileceklerdi.
Mikrodalga dünyanın atmosferinden, yağmurdan etkilenmeden çok daha güçlü, düşük yoğunluklu seviyelerde ışın gönderilmesine izin verir. Kuşlar ve uçaklar, yoluna çıkan uçan nesnelerden etkilenmez.
Mikrodalga donanımlı bir mikrodalga uydusunun fırlatılması, montajı ve çalıştırılması için tahmini maliyet on milyarlarca dolardır. Gerekli tüm materyallerin uzaya ulaşması için 40 kadar uçuş yapılması gerekecektir. Dünyada, mikrodalga ışınını toplamak için kullanılan anten sistemi ise 3 ila 10 km çapında, büyük bir arazi alanında gerçekleşebilirdi.
Bu çalışmalarda gelinen nokta: Mart 2015’te Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA) yaptığı çalışmalarda mikrodalgaları 1.8 kilowatt elektriğe dönüştürdüler ve 50 metrelik bir mesafeye kablosuz olarak ışınladılar. Ve bu fikrin olabilirliğini kanıtladılar.
Lazer Verici Uydular
Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarındaki araştırmacılar tarafından tanımlandığı gibi lazer verici uydular dünya yüzeyinin yaklaşık 400 km üzerinde düşük dünya yörüngesinde konuşlanacaklar. 10 metrik tondan daha az ağırlığa sahip olan bu uydu tasarımı daha ucuz olacaktır. Bazıları, lazer donanımlı bir Uzay tabanlı güneş enerjisi uydusunun fırlatılması ve çalıştırılması için 500 milyon $ 'a mal olacağını tahmin ediyor. Bu uyduyu tek bir rokette fırlatmak mümkün olacak, bu da üretim maliyetini ve zamanını önemli ölçüde azaltacak.
Ayrıca, kullanılacak lazer vericisi 2 metre çapında olacak.
Bunu mümkün kılmak için, uydu güneş enerjisi ışınlama sistemi diyot tetikleyicili bir alkali lazer kullanır. Ve şu anda hala geliştirme aşamasındadır. Bu lazer bir mutfak masasının büyüklüğü ve yaklaşık yüzde 50'nin üzerinde aşırı yüksek bir verim ile Dünya'ya giden gücü ışınlayacak kadar güçlü olacaktır.
Bu uydu, mikrodalga karşılığından çok daha hafif, daha ucuz ve dağıtımı kolay olsada, ciddi zorluklar devam ediyor. Küçük boyutlu, uydu başına yaklaşık 1 ila 10 megavatlık daha düşük bir kapasiteye sahiptir. Dolayısıyla bu uydu, birlikte kullanılan benzer uydulardan oluşan bir filonun parçası olarak en iyisi olurdu. Uzay tabanlı güneş enerjisi için daha uzun bir yol var. Ancak bunu yapmak için birçok teknolojinin zaten var olduğunuda bilmek gerekiyor.
İncelediğimiz bu enerji kaynaklarına baktığımızda ülkemizde de yapılacak çok fazla çalışma olduğu gözlemlenmektedir. Örneğin Şeffaf Güneş Pilleri ve Füzyon Enerjisi ile ilgili AR-GE çalışmaları bizde de geliştirilmelidir. Çünkü geleceğe yönelik temiz, yeşil enerji üreten öncü ülkeler arasında yer almak bizim için gerçekten çok önemli.
KAYNAKLAR :
Katkıları için Hüsnü Baysal’a teşekkürler.
Enerji kaynaklarına baktığımızda;
Rüzgar enerjisi, hidroelektrik enerji ve diğerleri geleceğe doğru bizi daha verimli alternatif kaynaklar aramaya yönlendirmektedir. İşte büyük bir potansiyele sahip olanlar aşağıdaki gibi tanımlanabilir.
Dalga Enerjisi, Magma Enerjisi, Şeffaf Güneş Pili, Füzyon Enerjisi, Uzay-Tabanlı Güneş Enerjisi.
DALGA ENERJİSİ
Dalga enerjisi, yenilenebilir enerjinin beş kaynağından biridir. Dalga enerjisi, okyanusların üzerinde esen rüzgarların neden olduğu deniz ve okyanus dalgaları tarafından taşınan enerjidir ve yakalandığında yararlı, temiz ve yeşil elektriğe dönüştürülebilir.
Dalga Enerjisini ve bunun bir kısmını dalga enerjisi gerçeklerine bakarak yenilenebilir yeşil enerji kaynağı olarak anlamaya çalışabiliriz.
Dalga Enerjisi Gerçekleri analizi:
1. Dalga enerjisi, depolanmış bir rüzgar enerjisi biçimi olarak düşünülebilir ve bunun nedeni, dalgaların deniz üzerinde esen rüzgarlardan üretilmesidir.
2. Dalga enerjisi yenilenebilir yeşil bir enerji kaynağıdır.
3. Dalga teknolojileri ve dalgaların sömürülmesi hakkındaki ilk fikir, Fransa'da 1799'da Girard ve oğlu tarafından patentlendi.
4. Dalga enerjisi, denizdeki 3 farklı noktada yakalanabilir: kıyıya yakın, açık deniz ve uzak açık deniz.
5. Dalga enerjisi, deniz yüzeyinde ya dalgalardan ya da denizdeki basınç değişimlerinden daha düşük oranda yakalanabilir.
6. Dünyanın bazı bölgeleri dalga enerjisine diğerlerinden daha uygundur.
7. Denizde yakalanan dalgaların çoğu, rüzgârlarla oluşturuldukları için ilerleyen rüzgar dalgalarıdır.
8. Bir bölgedeki veya bir ülkedeki dalga enerjisinin potansiyeli, bölgedeki ya da ülkenin kıyı şeridi başına düşen Kilo Watts (KW) cinsinden ölçülür.
9. ABD kıyı şeridinin dalga enerjisi potansiyelinin yılda 252 milyar KWh olduğu tahmin ediliyor.
10. Dalga güç tesisleri, deniz suyunun aynı seviyedeki havaya göre yaklaşık 850 kat daha yoğun olması nedeniyle, konut başına daha az ekipmanla daha fazla enerji üretebilir.
11. Deniz dalgaları diğer yenilenebilir enerji kaynakları arasında en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.
12. Üretime alınan ilk dalga elektrik çiftliği Portekiz'deydi.
13. En büyük dalga güç çiftliği Portekiz'de inşa edildi ve toplam 2,25 MW'lık güç üreten 3 dalga enerji dönüştürücüsü kullandı .
14. 2020 yılına kadar Portekiz'deki dalga enerjisinden enerji üretimi beklentisi 400GWh, bu da Portekiz'deki tahmini enerji tüketiminin%0,6'sı olacak.
15. 19MW'nin en büyük dalga enerji projesi Temmuz 2012'de açıklandı ve Avustralya'nın Victoria kıyılarından inşa edilecek.
16. Ortalama dalga enerjisi maliyeti KWh başına yaklaşık 4 senttir.
17. Gelişmiş dalga teknolojileri ve cihazları, İskoçya'da dalga enerjisi projeleri için kullanılmaktadır.
18. İskoçya, Avrupa'nın toplam dalga enerjisinin yaklaşık%10'unu üreterek dalga enerjisi pazarında ve Ar-Ge, Araştırma ve Geliştirme merkezinde önemli bir oyuncu haline getirmektedir.
19. İskoçya'daki Orkney Adaları, dünyadaki dalga enerjisinin önde gelen bölgelerinden biridir.
20. Bir dalga enerjisi avantajları; düşük işletme ve bakım maliyetleridir.
21. Başka bir dalga enerjisi avantajı, yeşil bir enerji olması ve C02 emisyonuna sahip olmaması, dolayısıyla temiz bir enerji olmasıdır.
22. Wave Dragon, dalga gücünü elektriğe dönüştürmek için kullanılan bir teknolojiye verilen isimdir. Oyster, yaygın olarak kullanılan başka bir dalga enerji dönüştürücüsünün adıdır.
24. Bir dalga enerjisi dezavantajları; dalga enerji santrallerinin genellikle enerji tüketimi alanlarından uzak olması ve dalga enerjisini en az gelişmiş yenilenebilir yeşil enerji kaynaklarından biri haline getirmesidir.
25. Dünyada dalga enerjisi, dalga enerji santralleri ve diğer ilgili dalga enerjisi faaliyetleriyle uğraşan yaklaşık 100 şirket var.
Dalga Enerjisi, kesinlikle temiz ve yenilenebilir bir yeşil enerji kaynağıdır ve zamanla ilerledikçe dalga enerjisi teknolojisinde dalga enerjisi maliyetlerini azaltan, daha verimli dalga enerjisi dönüştürücülerinin üretimini mümkün kılan ve dalga enerjisinin avantajlarını artıran bu tür ilerlemeler vardır. Bütün bunlar dalga enerjisini daha rekabetçi hale getirecektir.
MAGMA ENERJİSİ
Magmaya ulaşılarak ısıtılmış buhar üretilerek türbinler çalıştırılabilir ve elektrik üretilebilir. 2010 yılında dünyada 10,700 MW jeotermal elektrik üretilmiştir. İzlanda, Filipinler ve El Salvador ile birlikte jeotermal güçte en iyi üreticilerdir. Jeotermal kaynaklardan elde edilen gücün %25-30’nu üretmektedirler.
Magmadan jeotermal enerji üretimi fikri 2008 yılında İzlanda Derin Sondaj(IDDP) Projesinde kazayla bir magma cebinin delinmesiyle ortaya çıktı.
İzlanda Derin Sondaj(IDDP-1) Projesi-1 dünyanın ilk magma ile geliştirilmiş jeotermal sistemidir ve projede yine dünyada ilk eritilmiş magmadan doğrudan ısı desteği sağlanmıştır. Projede elektrik enerjisi üretim kapasitesi 36 MW’tır.
İzlanda'daki jeotermal enerji santrallerinden biri. Gretar Ívarsson.
ŞEFFAF GÜNEŞ PİLİ
Ağustos 2014'te Michigan State Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, herhangi bir pencereyi veya cam tabakasını (akıllı telefonunuzun ekranı gibi) fotovoltaik güneş pillerine dönüştürebilen tamamen şeffaf bir güneş paneli oluşturdular.
Araştırmayı yöneten Richard Lunt'a göre, ekip, şeffaf güneş panellerinin geniş bir aralıkta yüksek pencereleri olan yüksek binalara verimli ve estetik bir şekilde yerleştirilebileceğinden emin oldu. Esas olarak, yaptıkları şey bileşenleri küçültmek yerine, hücrenin ışığı emdiği yolu değiştirmek oldu.
FÜZYON ENERJİSİ
Füzyon enerjisi ile güneşe güç veren süreç aynıdır ve toplam enerjinin neredeyse tamamını sağlama potansiyeline sahiptir. Hiçbir kirletici veya sera gazı yaymaz, nükleer tehlike içermez, nükleer erime tehlikesi yoktur. Füzyon iki hidrojen izotopu, döteryum ve trityumu birleştirerek çalışır.
Füzyon işleminin tek yan ürünü helyum ve buharı ısıyı taşıyan hızlı bir nötrondur, yani geleneksel nükleer füzyon reaktörleri tarafından üretilen uzun ömürlü radyoaktif atıkların hiçbiri yoktur.
Fransada yedi ülke tarafından finanse edilen ITER (International Termonuclear Experimental Reactor) 2027 yılına kadar tamamlanacak olan Füzyon Enerji Reaktörü’nün ilk ticari reaktör olacağı umulmaktadır.
UZAY TABANLI GÜNEŞ ENERJİSİ
Geceleri güneş enerjisi toplayamazsınız. En azından Dünyada değil.
Enerjinin geleceği için güneş enerjisi üretiminin yüzünü değiştirebilecek umut verici, ama fütüristik bir düşünceye bakmakta fayda var. Yeryüzünde enerji olarak kullanılmak üzere uzaydaki güneş enerjisini ele geçirme fikri, uzay çağının başlangıcından beridir. Bununla birlikte, son birkaç yılda, dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları ve Enerji Departmanının kendi Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) bünyesindeki bazı araştırmacılar, son teknolojik gelişmelerin bu kavramı nasıl gerçeğe dönüştürdüğünü gösterdiler.
Yeryüzünde, güneş enerjisi gece, bulut örtüsü, atmosfer ve mevsimselliğe göre büyük ölçüde azalır. Tüm gelen güneş radyasyonunun yaklaşık yüzde 30'u onu asla zemin seviyesine getirmez. Uzayda güneş her zaman parlıyor, Dünya'nın eğimi güç toplanmasını engellemiyor ve güneş ışınlarının yoğunluğunu azaltacak hiçbir atmosfer yok. Bu ise güneş panellerini uzaya fırlatmayı olanaklı kılar.
Buna ek olarak, Uzay tabanlı güneş enerjisi, geleneksel büyük bir yerel enerji santraline güvenmeksizin, dünyanın dört bir yanındaki uzak topluluklardaki insanlara güvenilir ve temiz enerji sağlamak için kullanılabilir.
Grafik:Sarah Gerrity
Nasıl Çalışır?
Kendinden montajlı uydular, reflektörler ve bir mikrodalga veya lazer güç vericisi ile birlikte uzaya fırlatılır. Reflektörler veya şişirilebilir aynalar, güneşin radyasyonunu güneş panellerine yönlendirerek geniş bir alana yayılmışlardır.
Bu paneller güneş enerjisini mikrodalga ya da lazer haline dönüştürür ve kesintisiz gücü yeryüzündeki, güç alıcı istasyonlarda toplar ve elektrik şebekesine ekler.
Uzay tabanlı güneş enerjisi için en çok tartışılan iki tasarım, büyük, bir mikrodalga verici uydu ve daha küçük bir lazer verici uydudur.
Mikrodalga Verici Uydular
Mikrodalga ileten uydular yeryüzü yüzeyinin yaklaşık 35.000 km üzerinde, dünya yörüngesinde olacak şekilde planlandılar. Mikrodalga ileten uydular için tasarımlar, 3 km'ye kadar uzanan ve 80.000 metrik ton ağırlığında güneş yansıtıcılarıydı.
Büyük bir ABD şehrini idare edecek kadar gigawatt güç üretebileceklerdi.
Mikrodalga dünyanın atmosferinden, yağmurdan etkilenmeden çok daha güçlü, düşük yoğunluklu seviyelerde ışın gönderilmesine izin verir. Kuşlar ve uçaklar, yoluna çıkan uçan nesnelerden etkilenmez.
Mikrodalga donanımlı bir mikrodalga uydusunun fırlatılması, montajı ve çalıştırılması için tahmini maliyet on milyarlarca dolardır. Gerekli tüm materyallerin uzaya ulaşması için 40 kadar uçuş yapılması gerekecektir. Dünyada, mikrodalga ışınını toplamak için kullanılan anten sistemi ise 3 ila 10 km çapında, büyük bir arazi alanında gerçekleşebilirdi.
Bu çalışmalarda gelinen nokta: Mart 2015’te Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA) yaptığı çalışmalarda mikrodalgaları 1.8 kilowatt elektriğe dönüştürdüler ve 50 metrelik bir mesafeye kablosuz olarak ışınladılar. Ve bu fikrin olabilirliğini kanıtladılar.
Lazer Verici Uydular
Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarındaki araştırmacılar tarafından tanımlandığı gibi lazer verici uydular dünya yüzeyinin yaklaşık 400 km üzerinde düşük dünya yörüngesinde konuşlanacaklar. 10 metrik tondan daha az ağırlığa sahip olan bu uydu tasarımı daha ucuz olacaktır. Bazıları, lazer donanımlı bir Uzay tabanlı güneş enerjisi uydusunun fırlatılması ve çalıştırılması için 500 milyon $ 'a mal olacağını tahmin ediyor. Bu uyduyu tek bir rokette fırlatmak mümkün olacak, bu da üretim maliyetini ve zamanını önemli ölçüde azaltacak.
Ayrıca, kullanılacak lazer vericisi 2 metre çapında olacak.
Bunu mümkün kılmak için, uydu güneş enerjisi ışınlama sistemi diyot tetikleyicili bir alkali lazer kullanır. Ve şu anda hala geliştirme aşamasındadır. Bu lazer bir mutfak masasının büyüklüğü ve yaklaşık yüzde 50'nin üzerinde aşırı yüksek bir verim ile Dünya'ya giden gücü ışınlayacak kadar güçlü olacaktır.
Bu uydu, mikrodalga karşılığından çok daha hafif, daha ucuz ve dağıtımı kolay olsada, ciddi zorluklar devam ediyor. Küçük boyutlu, uydu başına yaklaşık 1 ila 10 megavatlık daha düşük bir kapasiteye sahiptir. Dolayısıyla bu uydu, birlikte kullanılan benzer uydulardan oluşan bir filonun parçası olarak en iyisi olurdu. Uzay tabanlı güneş enerjisi için daha uzun bir yol var. Ancak bunu yapmak için birçok teknolojinin zaten var olduğunuda bilmek gerekiyor.
İncelediğimiz bu enerji kaynaklarına baktığımızda ülkemizde de yapılacak çok fazla çalışma olduğu gözlemlenmektedir. Örneğin Şeffaf Güneş Pilleri ve Füzyon Enerjisi ile ilgili AR-GE çalışmaları bizde de geliştirilmelidir. Çünkü geleceğe yönelik temiz, yeşil enerji üreten öncü ülkeler arasında yer almak bizim için gerçekten çok önemli.
KAYNAKLAR :
Katkıları için Hüsnü Baysal’a teşekkürler.
Yasal Uyarı : Yayınlanan köşe yazısı/haberin tüm hakları Gün Medya Grubuna aittir. Kaynak gösterilse dahi köşe yazısı/haberin tamamı özel izin alınmadan kullanılamaz. Ancak alıntılanan köşe yazısı/haberin bir bölümü, alıntılanan habere aktif link verilerek kullanılabilir. Ayrıntılar için lütfen tıklayınız.
