Dalga enerjisi nedir? Dalga enerjisi ile elektrik üretimi
İçindekiler
Dalga enerjisi nedir?
Dalga enerjisi, denizlerde ve okyanuslarda oluşan dalgaların itme hareketinden elde edilen bir enerji türüdür. Dalga sınırsız ve yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Dalga enerjisinde rüzgârların oluşturduğu dalgaların su yüzeyinde ve suyun derinliklerinde yarattığı itme basıncı kaynak olarak kullanılır.
Dalga enerjisi nerelerde kullanılır?
Dalga enerjisi kullanım alanlarının en önemlisi elektrik üretimidir. Dalga gücüyle elektrik üretimi çok pratik bir yöntem olmasa da, çok fazla yatırım maliyeti gerektirse de, yenilenebilir, temiz bir enerji üretimi şekli olduğu için ve dünyanın %75’inin sularla çevrili olduğu düşünüldüğünde önümüzdeki yıllarda daha da popüler hale gelecektir.
Özellikle tüm dünyada artan enerji ihtiyacı ve fosil yakıtların bir gün tükenecek olması gerçeği tüm ülkeleri alternatif enerji kaynakları arayışına itmiştir. Rüzgâr, güneş, su gibi doğal bileşenler enerji üretiminde kullanılmak istenmektedir. Çünkü bunlar her yerde bulunabilir, neredeyse sınırsız ve yenilenebilirdir. Bu kaynakların itme gücü bir türbini döndürmek için eşsiz bir kaynaktır.
Dalga enerjisi ile elektrik üretimi
Dalga ile elektrik üretiminin belli bir standardı yoktur. Deniz ve tabiat koşulları, rüzgâr basınçları, fiziksel koşullar her santralde farklı olabilir. Dalga enerjisi santrallerinde güneş, rüzgâr, hidroelektrik santraller gibi üretim şeklinin nasıl yapıldığıyla alakalı bir genel geçer kurallar yoktur.
Sonuçta elektriğin üretilmesi için bir türbinin döndürülmesi ve türbine bağlı olan bir generatörün mıknatıslanıp elektrik üretmesi esastır. Evet, dalga enerjisinde de dalganın gücünden faydalanılır; ancak dalga gücünün türbine nasıl yönlendirileceği çok farklılık göstermektedir. Kıyıya çarpan dalganın gücü mü kullanılacak, derinlerde olan akıntının basıncı mı kullanılacak, santral su üzerinde yüzdürülecek mi; yoksa dalga bir hazneye toplanıp mı basınçlandırılacak? Tüm bunlara karar verilmelidir. O yüzden dalga enerjisi ile üretimin her türlü mühendislik hesabı dikkatlice yapılmalıdır.
Şimdi uygulanan yöntemlere bir göz atalım:
Dalga enerjisi santralleri nerelere kurulur?
Görsel http://www.alternative-energy-tutorials.com sitesinden alınmıştır.
Shoreline (kıyı şeridi) uygulamaları
Kıyı şeridi cihazları, kıyı şeridine sabitlenmiş veya gömülü dalga enerjisi cihazlarıdır. Bu cihazlar suyun içinde ve dışındadır.
Nearshore (yakın kıyı) uygulamaları
Nearshore cihazları, dalga gücünü doğrudan kesici alandan ve kesici alanın hemen ötesinden (20 m su derinliğinde) almak için kullanılır.
Offshore (açık deniz) uygulamaları
Açık deniz cihazları denize en uzak yerlerdir ve derin su dalgalarında mevcut olan yüksek enerjiyi kullanırlar. Açık deniz cihazlarının avantajlarından biri, karasal cihazlarda olduğu gibi, kıyı yüzeyi çalışmalarına ihtiyaç duyulmamasıdır.
Dalga enerjisi santrallerinde dalga nasıl yakalanır?
Dalga santrallerinde dalgalar çok farklı şekillerde yakalanır.
Noktasal emiciler
Bunlar doğrudan okyanus tabanına sabitlenmiş ve dalgaların enerjisini her yönden emen bir zincirle bağlanmış küçük dikey cihazlardır. Bu cihazlar, yüzen bir cihazın salınım hareketinden elektrik üretir. Bu cihazlar, elektrik üretmek için çeşitli cihazlarda dalgaların yukarı-aşağı eğme hareketini döner hareketlere veya osilasyon hareketlerine dönüştürür. Yüzen cihazlar enerjinin daha büyük olduğu derin sulara yerleştirilebilirler.
Dalga zayıflatıcıları
Aynı zamanda “doğrusal emiciler” olarak da bilinirler. Dalgaların yönüne paralel yönlendirilmiş uzun yatay yarı batık yılan benzeri cihazlardır. Bir dalga zayıflatıcı, bu ayrı bölümlerin birbirine göre dönmesine ve esnemesine izin veren esnek menteşeli eklemlerle birbirine bağlanmış bir dizi silindirik bölümden oluşur. Cihazın dalga kaynaklı hareketi, bir hidrolik türbin jeneratörünü elektrik üretmek için akümülatörlerin düzgünleştirilmesiyle yüksek basınçlı yağ ile zorlanan, koç adı verilen bir hidrolik pistona basınç vermek için kullanılır. Daha sonra dalga zayıflatıcıları bir dalganın salınımlı hareketini hidrolik basınca dönüştürür.
Salınımlı su kolonu
Doğrudan kıyıya sabitlenmiş, dalga enerjisini hava basıncına dönüştüren kısmen suya batırılmış bir bölmedir. Yapı, bir üfleme deliğine sahip doğal bir mağara ya da su yüzeyinin en üstünde bulunan bir rüzgâr türbini jeneratörü ile insan yapımı bir oda ya da kanal olabilir. Yapı, dalgalara dik olarak yerleştirilmiştir, böylece dalgaların kayma ve akma hareketi, hazne içindeki sıkışmış suyu dikey yönde salınmaya zorlar.
Dalgalar bölmeye girip çıktığında, su sütunu yukarı ve aşağı hareket eder. Havada ve suyun yüzeyinde bir piston gibi hareket eder, ileri geri iter. Bu hava, bu hareket tarafından sıkıştırılır ve elektrik üretmek için bir rüzgar türbini jeneratörü üzerine yönlendirilir.
Dökülme aygıtları
Dalgalara dik yerleştirilmiş rampalar ve sivri kenarlar kullanan sabit veya hareketli yapılardır. Deniz dalgaları rampadan yukarı doğru hareket eder ve yanlardan deniz seviyesinden 2-3 metre yükseklikte bulunan küçük bir gelgit rezervuarını doldurur. Rezervuar içinde kalan suyun potansiyel enerjisi, elektrik üretmek için suyu alçak bir türbin jeneratörü üzerinden denize geri döndürerek elde edilir. Daha sonra üst üste binme cihazları, su girişinde mevcut olan potansiyel enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürür.
Dünya’daki dalga enerjisi santralleri
Dalga enerjisinin dünyadaki durumuna baktığımızda İngiltere, Portekiz, İspanya, Amerika, İsrail, Yunanistan gibi ülkeler dalga enerjisiyle elektrik üretimi yaptığını görüyoruz. Dünya’da dalga enerjisi kullanan ülkeler ve buralarda bulunan başlıca dalga enerjisi santralleri şunlardır:
- İngiltere – Orkney Dalga Enerjisi İstasyonu – 2,4 MW
- Portekiz – Agucadoura Dalga Tarlası – 2,25 MW
- İngiltere – Islay Limpet – 500 kW
- İspanya – Mutriku Breakwater Dalga Tarlası – 300 kW
- Amerika – Azura Dalga Enerji İstasyonu – 200 kW
- İsrail – SDE Deniz Dalgası Güç İstasyonu – 40 kW
- ABD – Fred. Olsen Ltd. Dalga İstasyonu – 30 kW
- Yunanistan – SINN Güç Dalgası İstasyonu – 20 kW
Dalga enerjisi ve Türkiye
Türkiye’de henüz dalga enerjisi ile üretim yapan bir elektrik santrali bulunmamaktadır. Kıyı şeridimizin uzunluğunun 8200 km’ler civarında olduğu düşünülürse ve özellikle de Karadeniz bölgesi gibi hırçın dalgaların olduğu sahillerde bir üretim santrali planlamak akıllıca olacaktır.
Dalga enerjisinin avantajları nelerdir?
Dalga enerjisinin faydaları şunlardır:
- Kaynağı sonsuz olan, yenilenebilir, sürdürülebilir bir enerjidir.
- Doğalgaz gibi ithal edilmesi gereken bir kaynağı yoktur. Ülke ekonomisine katkısı olur.
- Fosil yakıtlara olan bağlılığı azaltır.
- Temizdir. Çevre kirliliğine neden olmaz. Atık oluşturmaz.
- Ada ülkelerinde, ulaşımı zor olan yerlerde, offshore tesislerde elektrik üretimini sağlayıp, bu bölgelerin ihtiyacını giderebilir.
- Yeni iş imkânları oluşturur.
- Güneş enerjisi santrali güneş olduğunda, rüzgâr santrali rüzgâr estiğinde üretim yapar. Dalga enerji santrallerinin üretim kapasitesi ise daha süreklidir.
Dalga enerjisinin dezavantajları nelerdir?
Dalga enerjisinin zararları şunlardır:
- İyi bir üretim için güçlü dalgalar gerektirir. Her yere kurulması mümkün olmayabilir.
- Dalganın enerjisi her denizde farklı olduğu için belli bir kurulum standardı yoktur. Sert koşullarda çalışabilecek özel tasarımlar gerektirir. Mühendislik hesabı zordur. (Örneğin güneş enerjisinde kaç metrekarede ne kadar elektrik üretilebileceği daha iyi kestirilebilir.)
- Elektrik üretme kapasiteleri yüksek değildir.
- Deniz ortasına ve kıyılara kurulduğu için kurulumu zor ve maliyetlidir.
- Her ne kadar çevreci bir enerji şekli olsa da bazı durumlarda deniz canlılarının yaşantısını negatif etkiler.
- Gemi rotları, enerji kabloları, avlanma sahaları gibi alanlar santralin kurulması için engel teşkil eder.
