Denizlerin Enerji Gücü: Neden Bu Büyük Kaynağı Kullanamıyoruz?
Temiz, yenilenebilir enerji kaynakları arayışı devam ederken, yararlanmayı unuttuğumuz bir kaynak var gibi görünüyor. Dünya’nın “Mavi Gezegen” olarak bilinmesi boşuna değil – yerkürenin yüzde 70’inden fazlası denizler ve okyanuslarla kaplı, enerjimizi üretmek için dalgalardan yararlanmamızın bir yolu yok mu?
Aslında yapabiliriz – ve belki bir gün yapacağız. Çünkü okyanusların birçok lojistik ayak çalışmasıyla- yenilenebilir enerji oyununu tamamen değiştirme potansiyeline sahip olduğu ortaya çıktı.
Okyanuslar ne kadar enerji sağlayabilir?
İnsanların muazzam miktarda enerji kullandığı bir sır değil – son sayıma göre yılda 180.000 terawatt saatten (TWh/yıl) fazla. Şu anda bu terawatt saatin 11.000’den biraz fazlası – yaklaşık yüzde altısı – hidroelektrikten geliyor.
Ancak bundan çok daha fazlası olabilir. Lizbon NOVA Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü’nde Profesör olan Amadeu Leão Rodrigues 2008 yılında yayınladığı bir makalede, “Deniz dalgaları yenilenebilir enerji kaynakları arasında çok umut verici bir enerji taşıyıcısıdır, çünkü neredeyse tüm coğrafi bölgelerde muazzam miktarda enerji kaynağı ortaya çıkarabilirler” açıklamasını yapmıştır.
Tabii ki, dünya genelinde eşit bir şekilde yayılmamıştır. Dünya’nın çeşitli iklim sistemleri ve döngüleri sayesinde, dalgalar kuzey ve güney ılıman bölgelerde daha güçlüdür – kuzeyde İngiltere, Alaska ve Hudson Körfezi ile güneyde Şili ve Arjantin’in güney ucu ile kabaca aynı hizada olan enlemler. Dalgalar ayrıca (genellikle) daha uzun dalga boyları ve daha büyük boyutları sayesinde açık okyanusta kıyıya yakın olanlardan çok daha güçlüdür.
Ancak tüm bunları şimdilik göz ardı edersek, dünyadaki dalgalardan toplayabileceğimiz toplam güç miktarı nedir? Kısaca cevap: çok fazla.
Rodrigues sözlerine şöyle devam etti: “Dalgalardan elde edilen küresel teorik enerji 8×106 TWh/yıl’a tekabül ediyor ki bu da tüm gezegenin toplam hidroelektrik üretiminin yaklaşık 100 katına denk geliyor.” “Bu enerjiyi fosil yakıtlar kullanarak üretmek 2 milyon [ton] CO2 emisyonuna neden olacaktır.”
Sayım yapanlar için bu, bir tür olarak ihtiyacımız olan miktarın yaklaşık 45 katıdır. ABD Enerji Bilgi İdaresi’ne göre, sadece ABD kıyılarındaki dalgalar hesaba katıldığında bile, dalga gücü potansiyel olarak yılda 2,64 trilyon kilovat saat enerji üretebilir – bu da ülkenin mevcut yıllık elektrik üretiminin beşte üçünden fazlasına eşittir.
Peki, bizi bu devasa ve bol enerji kaynağını kullanmaktan alıkoyan nedir? Öğrendiğinizde şaşırmayacağınız gibi, bu o kadar basit değil.
Okyanus gücünden yararlanmanın zorlukları
Bu büyük rakamlara rağmen, okyanusları yüzde 100 verimli bir güç kaynağı haline getirmemiz pek olası değil – uzmanlar bu rakamın yüzde 10 ila 15 arasında olduğunu belirtiyor.
Şimdi, bu hala kaçırdığımız şaşırtıcı miktarda bir enerjidir – ancak bu gücü gerçekten toplamak, diğer yenilenebilir kaynaklardan daha zordur.
“Okyanus bilimci Burke Hales 2022 yılında CNBC’ye verdiği demeçte, “Rüzgarlar ve akıntılar tek bir yöne doğru giderler. “Doğrusal bir hareket olduğunda bir türbini ya da yel değirmenini döndürmek çok kolaydır. Dalgalar gerçekten doğrusal değil.”
Oregon Eyalet Üniversitesi’nde oşinografi profesörü ve Oregon açıklarında Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen bir dalga enerjisi test sahası olan PacWave’in baş bilim adamı olan Hales, bunun yerine “salınım yapıyorlar” dedi. “Dolayısıyla bu salınım enerjisini bir tür yakalanabilir forma dönüştürebilmemiz gerekiyor.”
Teknik çözümleri bulmuş olsaydık bile, deniz ekosistemleri üzerindeki etkiye ilişkin potansiyel sorunlar devam edecekti. Muhtemelen dalga gücü, belki de okyanus yatağına sabitlenmiş, sürekli gürültü kirliliği yaratan bazı ağır iş makineleri aracılığıyla kullanılacaktır – ve büyük açık deniz rüzgar çiftliklerinde olduğu gibi, bunun deniz yaşamı için bazı dramatik ve öngörülemeyen sonuçları olması muhtemeldir.
ABD Enerji Bakanlığı Su Enerjisi Teknolojileri Ofisi Direktörü Jennifer Garson CNBC’ye verdiği demeçte, “Bu, sistemleri suya yerleştirdikçe öğreneceğimiz bir şey olacak” dedi. “Ancak çevresel izlemeye fon sağlıyoruz, türlerin konuşlandırılmış sistemlerle etkileşimini gerçekten anlamak için çalışmalara fon sağlıyoruz.”
Okyanusların enerjisinden faydalanabilir miyiz?
Bu sorunlara rağmen, dalgalardan enerji elde etmeye çalışmak mümkün mü? Yoksa sadece hüsnükuruntu mu?
ABD hükümetinin dalga enerjisi araştırma şirketlerine 25 milyon dolar yatırım yapmasını sağlayacak kadar uygulanabilir olmakla kalmıyor, aynı zamanda bu şirketler şu anda PacWave’de dalga enerjisini gerçeğe dönüştürecek bir dizi potansiyel cihazı test ediyor.
Hales bu hafta başında Popular Mechanics’e verdiği demeçte, “Biz kum havuzunu inşa ediyoruz ve herkes gelip oyuncaklarını kum havuzunda test etmek üzere getirebilir” dedi. “Şeffaf olmayan ve kanıtlanamayan bir megawatt sizin için doğrulanmış 500 kilowatt’tan daha az değerlidir. Bu yüzden izleme yapıyoruz, güç durumunu doğruluyoruz.”
PacWave’de denenen şirketlerden bazıları başka alanlarda da kendilerini kanıtlamış durumdalar. Örneğin CalWave Power Technologies, PacWave’de test ettikleri xWave cihazının daha küçük bir versiyonu olan Kaliforniya merkezli bir girişimdir ve kısa süre önce San Diego kıyılarında 10 aylık bir konuşlandırmadan dönmüştür.
CalWave’in kurucu ortağı ve CEO’su Marcus Lehmann, “Megawatt sınıfı sistemimiz olan x800, yaklaşık 3.000 haneye yetecek kadar güç üretiyor,” diye övünüyor. Dalgalardan gelen hareketi torka dönüştürmek için dahili sönümleyiciler kullanarak güç üreten cihaz, CNBC’ye verdiği demeçte, tamamen su altında yer alsa da “bir rüzgar türbini gibi” çalışıyor.
Lehmann, “Dalgalar sistemi yukarı ve aşağı hareket ettiriyor,” diye açıkladı. “Ve her aşağı hareket ettiğinde, güç üretebiliyoruz ve sonra dalgalar onu geri getiriyor. Ve […] bu salınım hareketini elektriğe dönüştürebiliyoruz[.]”
Diğer şirketler de belirli son kullanıcıları düşünerek inşa ediyorlar. Seattle merkezli Oscilla Power’ın CEO’su Balky Nair, “Konuşlandırdığımız sistem […] topluluk ölçeğinde bir sistem,” dedi. “Adalar ve küçük topluluklar için tasarlandı.”
Gerçekten de, dalga enerjisinin, prototip aşamalarında bile, birçok gözlemci tarafından şu anda diğer güç kaynakları tarafından yetersiz hizmet verilen alanlarda yakalanması bekleniyor. Örneğin, uzak adalarda ya da şebeke dışında yaşayanlar için yenilenebilir enerji kıt olabilir ve mevcut diğer güç kaynakları pahalı ve oldukça kirleticidir.
Oscilla’nın cihazı Triton WEC iki bölümden oluşuyor: bir bölüm okyanus yüzeyine oturuyor ve dalgalarla birlikte hareket ediyor; diğeri – büyük, halka şeklinde bir yapı – yüzeyin altında asılı duruyor ve nispeten sabit kalması amaçlanıyor. İki bölüm arasındaki bu hareket farkı, onları birbirine bağlayan tendonlar üzerinde kuvvet yaratıyor ve üç aktarma organı bu kuvveti güce dönüştürüyor.
Diğer şirketler daha küçük, daha ucuz cihazlara odaklanmışlardır – açık denizin çok uzağına yerleştirilmek yerine iskelelerin veya rıhtımların üzerine oturabilen cihazlar. Bu sadece USP açısından faydalı olmakla kalmıyor, aynı zamanda yenilenebilir enerji arayışındaki en büyük ve şimdiye kadarki en inatçı engellerden biri olan maliyete de karşı koyuyor. Şu anda dalga enerjisi, fosil yakıt enerjisinin en az 10 katı fiyatındadır – bu fiyat ölçekle birlikte muhtemelen düşecektir, ancak yalnızca hükümetler ve yatırımcılar bunu desteklemeyi seçerse.
Yine de, son Enflasyon Azaltma Yasası’nda temiz enerji ve iklim değişikliğinin azaltılması için ayrılan 369 milyar dolarla, belki de sonunda iyimser olmak için bir nedenimiz var.
PacWave’de bir cihaz deneyen C-Power’ın CEO’su Reenst Lesemann Popular Mechanics’e verdiği demeçte, “[Okyanus] sahip olduğumuz en büyük, en iyi ve en esnek batarya” dedi.
“Eğer bu bataryadan yararlanamıyorsanız, orası bir enerji çölüdür.”
Kaynak: https://www.iflscience.com
Mars’ta Su İzleri: Yaşamın İhtimalleri ve Gizli Okyanusların Keşfi