Dalga Enerjisi Santrali Nasıl Çalışır? Elektriği Nasıl Üretir?

Dalga enerjisi, sınırsız ve yenilenebilir bir enerji kaynağıdır ve dünya genelinde artan enerji ihtiyacı nedeniyle alternatif bir enerji kaynağı olarak popüler hale gelmektedir. Bu makalede dalga enerjisi santrali nasıl çalışır soruna cevap arayacağız. Aynı zamanda bu santrallerin nerelere kurulduklarını ve dalga yakalamada kullanılan yöntemleri de öğreteceğiz.

Dalga Enerjisi Santrali Nasıl Çalışır?

Dalga enerjisi santralinde elektrik üretimi yapılabilmesi için önce dalganın yakalanması, ardından da dalga basıncının bir türbini döndürmesi gerekmektedir. Türbinin dönmesi sonucunda generatörde bir mıknatıslanma oluşur ve bunun sonucunda da elektrik üretilir.

Dalga enerjisi santralinin çalışma prensibi sırası ile şöyledir:

• Rüzgarın esmesi veya gelgit etkisi ile deniz dalgaları oluşur.
• Farklı frekanstaki dalgalar kıyıya yaklaşır.
• Dalgalar makineler ve türbinlerle karşılaşır ve türbinleri döndürür.
• Türbine bağlı generatör mekanik enerjisi elektrik enerjisine çevirir.
• Üretilen elektrik enerjisi trafolar vasıtası ile yükseltilir.
• Yükseltilen enerji iletim hatları ile kullanıcılara taşınır.

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 kullanım alanlarının en önemlisi elektrik üretimidir. Dalga gücüyle elektrik üretimi çok pratik bir yöntem olmasa ve çok fazla yatırım maliyeti gerektirse de, yenilenebilir, temiz bir enerji üretimi şeklidir. Dünyanın %75’inin sularla çevrili olduğu düşünüldüğünde dalga enerjisi 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. Dalga enerjisi de bunlardan birisidir.

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 santrallerde olduğu gibi üretim şeklinin yapılışı ile alakalı 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 mi yüzdürülecek; yoksa dalga bir hazneye mi toplanıp basınçlandırılacak? Tüm bunlara karar verilmelidir. O yüzden dalga enerjisi ile üretimin her türlü mühendislik hesabı dikkatlice yapılmalıdır.

Şimdi dalga santrallerinin nerelere kurulduğuna ve dalga yakalamada uygulanan yöntemlere bir göz atalım:

Dalga enerjisi santralleri nerelere kurulur?

Görsel http://www.alternative-energy-tutorials.com sitesinden alınmıştır.

1. Shoreline (kıyı şeridi) uygulamaları

Kıyı şeridi cihazları, kıyı şeridine sabitlenmiş veya gömülü dalga enerjisi cihazlarıdır. Bu cihazlar suyun içinde ve dışındadır.

2. Nearshore (yakın kıyı) uygulamaları

Nearshore cihazları, dalga gücünü doğrudan kesici alandan ve kesici alanın hemen ötesinden (20 m su derinliğinde) almak için kullanılır.

3. 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. 

1. 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.

2. 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.

3. Salınımlı su kolonları

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. 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.

4. 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.

Dalga enerjisi ile elektrik üretimi teknolojinin gelişimi ile birlikte önümüzdeki yıllarda daha da popüler hale gelebilir.