Biyokütle Enerji Santrali Nasıl Çalışır? Santralin Bölümleri ile

“Biyokütle enerji santrali nasıl çalışır?” sorusuna tam olarak yanıtlamadan önce biyokütle kavramına bir göz atmakta fayda vardır.

Biyokütle, bir türe veya çeşitli türlerden oluşmuş olan organizmaların belli bir zaman içerisinde sahip oldukları kütleye denilmektedir. Biyokütlenin kelime anlamına bakacak olursak “canlı kütle” demektir. İngilizce karşılığı “biomass”tır.

Biyokütle enerjisi, biyokütle atıklarının yakılarak veya farklı işlemlerden geçirilmesi sonucu elde edilen enerji çeşidine denir. Biyokütle enerjisi bazı uzmanlar tarafından yenilenebilir enerji kaynakları arasında gösterilmektedir. Ancak gerçekten temiz bir enerji olup olmadığı konusu tartışmalıdır.

Biyokütle kaynakları ve kullanım alanları

Biyokütle enerjisinde aşağıdaki bitkisel, hayvansal ve organik atıklar kaynak olarak kullanılabilir:

Meyve, sebze, mantar, mısır, buğday, patates, şeker pancarı, ayçiçek, soya, otlar, yosunlar, algler, bezelye, fasulye, keten, kenevir,  gibi bitkisel atıklar: Bu atıklardan piroliz tekniği kullanılarak etanol elde edilir. Etanol ısıtmada kullanılır.

Gübre, dışkı, mezbaha atıkları gibi hayvansal atıklar: Bu atıklardan fermantasyon tekniği ile metan elde edilir. Metan otomobillerde kullanılır.

Odun, talaş gibi orman sektörü atıkları: Bu atıklar havasız çürütme tekniği ile biyogaza çevrilir. Biyogaz elektrik üretmede kullanılır.

Enerji ormanları atıkları: Bu atıklardan biyofotoliz tekniği ile dizel elde edilir. Dizel taşımacılıkta kullanılır.

Organik çöpler, kanalizasyon atıkları, dip çamurları, şehir atık suları, kağıt gibi evsel ve endüstriyel atıklar: Bu atıklardan gazlaştırma tekniği ile metanol elde edilir. Metanol havacılıkta kullanılır.

Biyokütle kaynaklarının kullanım alanlarından en önemlileri ısı ve elektrik üretimidir. Geleneksel yollarla ısı ve enerjiyi ayrı ayrı üretmek yerine, ısı-güç kombine santralleri ile daha az enerji harcanarak ısı ve elektrik üretilebilmektedir. Böylelikle verim artırılıp ısı tasarrufu sağlanabilmektedir.

Aynı zamanda oluşan atıklar değerlendirilerek elektrik üretilmekte ve ülke ekonomisine katkıda bulunulmaktadır.

Nüfus artışı ve endüstriyelleşme ile beraber enerji ihtiyacı da tüm dünyada ve ülkemizde hızla artıyor. Dolayısıyla enerjinin doğal kaynaklardan elde edilmesi ve sürdürülebilir olması oldukça önemli. Biyotükle kaynakları elektrik enerjisi ihtiyacını karşılamada çok iyi bir alternatiftir.

Biyokütle Enerji Santrali Nedir?

Bitkisel, hayvansal ve organik atıkların yakılması yöntemiyle elektrik enerjisi üretilen tesislere biyokütle enerji santrali denilmektedir. Biyokütle santrali termik bir santral türüdür.

Elektriğin elde edilmesi için bir dönme etkisine ve dolayısıyla mıknatıslanmaya ihtiyaç vardır. Bir türbinin dönmesi sonucu bu türbine bağlı olan generatörler mıknatıslanır ve sonucunda da elektrik üretilir. Peki türbin nasıl döndürülebilir? İşte burada “kaynak” dediğimiz şey devreye giriyor. Biyokütle santrallerinde bu kaynak biyokütle atıklarıdır. Biyokütle enerji santrallerinde biyokütle atıkları yakılır ve yüksek basınçlı buhar haline getirilir. Bu buhar türbin kanatlarına çarptırılır ve türbin dönmeye başlar.

Biyokütle Enerji Santrali Nasıl Çalışır?

Biyokütle enerji santralinin çalışma prensibi sırası ile şöyledir:

1. Yakıt, kazana daha fazla taşınması için bir bunkerde (yakıt deposu) depolanır.
2. Kazandaki atıklar yakılır ve kazan içerisindeki su yüksek sıcaklığa ısıtılır.
3. Suyun ısıtılması sonucu kazandan çıkan buhar, jeneratöre bağlı olan türbini besler.
4. Türbin dönerek elektrik enerjisi üretir ve kullanılmak üzere şebekeye basılır.
5. Türbinden geçen buhar, merkezi ısıtma şebekesinin boruları aracılığıyla dağıtılan bölgesel ısıtma suyunu ısıtır.

Jeneratörler elektrik üreten cihazlardır. Jeneratörler mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür. Önce su buharından veya gazdan gelen bir kuvvet rotoru döndürür. Rotor, etrafında stator adı verilen sabit bir mıknatısın içinde dönen bir tel bobine sahiptir. Dönme, elektronları tel boyunca hareket etmeye zorlayan bir manyetik alan yaratır ve elektrik akımı üretir. Biz buna elektromanyetik indüksiyon diyoruz. Metal tel mıknatısın içinde sürekli hareket eder. Bu, elektrik üreten sürekli bir elektron akışı yaratır.

Bir biyokütle santrali 2 MW’tan 1000 MW’a kadar ulaşan miktarlarda enerji üretebilir.

Biyokütle Enerji Santralinin Bölümleri

Bir biyokütle enerji santrali temel olarak şu bölümlerden oluşur:

Yakıt deposu: Biyoyakıtın depolandığı kısımdır. Yakıt bu kısımdan su ısıtıcısına gönderilir.

Sıcak su ısıtıcısı: Biyoyakıt bu kısımda yakılır ve su boruları içerisindeki su ısıtılır ve buhara dönüştürülüp basınç kazandırılır. Yakılma sonucunda oluşan küller alt kısımdan atılır. Artık gaz ise bacadan tahliye edilir.

Bölgesel ısıtma ağı: Oluşan sıcak ve yüksek basınçlı buhar bölgesel ısıtma ağına da gönderilerek ısıtma işlemi için de kullanılır.

Türbin: Yüksek basınçlı buharın çarptırılıp pervanenin döndürüldüğü kısımdır.

Generatör: Mıknatıslanma işleminin gerçekleştiği; yani kinetik enerjinin elektrik enerjisine dönüştüğü yerdir.