Jeotermal Enerji

En korkunç şeylerin ürpertici ikliminde dahi, buğu buğu rahmetin tütüp durması, varlığın sinesinde "abes"in yeri olmaması bakımından ne kadar manidardır! Jeotermal Enerji Santralleri, kâinat hendesesinin ruhu olan "hikmet"le kontak olmamız bakımından oldukça yeni bir sinyaldir. Bakalım, gözümüzdeki perdeyi ne kadar aralayabilecekdir..?

Öyle bir asırda yaşamaktayız ki, hızlı nüfus artışının yanı sıra, bir taraftan da toplumlar hızla sanayileşmekte ve buna bağlı olarak hayat standartları alabildiğince yükselmektedir. Hiç şüphe yok ki bu, insanlık adına sevinilecek bir husus..

Bunun için, şüphesiz yeni enerji kaynaklarının bulunması ve geliştirilmesi icabetmektedir.

Günümüzde, hızlı bir artış gösteren bu enerji ihtiyacının büyük bir kısmı, bir süre daha fosil yakıtlar ve hidrolik enerji ile karşılanabilecektir. Hangi ihtiyacın ne zaman, nerede ortaya çıkacağını bilen yaratıcı, ihtiyaç hasıl olduğunda bunları giderici yeni kaynakları da şüphesiz insanlığın hizmetine sunacaktır. 1965 yılındaki dünya nüfusu 3.3 milyar, enerji tüketimi 5.232 milyar ton eşdeğer taşkömürü ve fert başına enerji tüketimi ise 1594 ton eşdeğer taşkömürü iken, yapılan araştırmaya göre 2000 yılındaki nüfusun 6 milyara, enerji tüketiminin 17,300 milyar tona ve fert başına tüketimin ise 2.900 ton eşdeğer taşkömürüne erişeceği ileri sürülmektedir.

Hızla artmakta olan bu enerji talebi, bütün dünyada bir süre daha fosil yakıtlar ve hidrolik enerji ile karşılanmak durumundadır. Ancak yakın bir gelecekte, bilhassa fosil yakıtların yerini radyoaktif enerji kaynaklarının "uranyum ve boryum" alması, meydana getireceği çevre problemlerine rağmen kaçınılmaz bir mecburiyet olacaktır.

Bütün ülkeler "yenilenebilir" enerji kaynaklarının araştırılmasına girişmişlerdir ki; bunların başlıcaları jeotermal, güneş, rüzgar, dalga, med-cezir, biyogaz, manyeto-hidrodinamik ve nihayet açık denizlerdeki ısı gradyamı gibi enerji kaynaklarıdır. Görüldüğü gibi Yüce Yaratıcı, insanlığın ihtiyacını onlardan daha fazlasıyla düşünmüş, en güzel biçimde bu kaynakların daha niceleriyle dünyayı bezemiştir.

Bu yeni kaynaklardan en önde gelenlerinden biri de jeotermal enerjidir. Jeotermal enerji, yer kabuğu içerisinde bulunan yüksek basınç altındaki sıcak sulardan elde edilen bir enerji nev'idir. Arzın merkezindeki ısı enerjisi kötü bir iletken olan arz kabuğundan gayet yavaş bir kondüksiyonla yer yüzüne doğru akmaktadır. Bu yavaşlığa rağmen arzın, her yıl ısısından 250x1015 Kcal kadarını, bu yolla kaybettiği tesbit edilmiştir. Kaybedilen bu ısı enerjisinin 35,7 milyar ton taşkömüre eşdeğer olduğu, bu miktarın ise dünyanın yıllık enerji tüketiminin 5-7 katı olduğu hesaplanmıştır. Diğer taraftan dünyadaki toplam jeotermal enerji potansiyelinin 5x1020 ton taşkömürünkine eşit olduğu tahmin edilmektedir. Başka bir grup araştırıcıya göre de yeryüzünden 10 km derinliğe kadar olan kısımda depolanmış enerji miktarı 1027 joul'dur. "Dünyanın yıllık toplam enerji talebi 2x1022 joul civarında olduğuna göre bunun 5 milyon katı bir depolama sözkonusudur. "

Jeotermal enerji yeryüzüne, tabii olarak sıcak su kaynakları ve buhar, sondajlarla ise sıcak su, sıcaksubuhar veya buhar şeklinde ulaşmaktadır.

Arzın derinliklerinde varolan bu ısı kaynağı henüz soğumamış bir magma kütlesi veya genç bir volkanizma ile ilgilidir. Yeraltına sızan yağmur suları, burada gözenekli ve geçirgen hazne kayalarda toplanır. Hazne kayaları üzerinde, geçirgen olmayan "örtü kaya" bulunur. Böylece sular derinliklerde hapsedilir. Isı bu şekilde yer kabuğunun kırık ve çatlakları boyunca dolaşan sularla yeryüzüne ulaştığında; hid-rotermal sistemler ortaya çıkar. Arzkabu-ğu içinde dolaşıma elverişli tabii kırıklar olmadığı halde, ısı birikimi varsa, meydana getirilecek suni kırıklar içinde dolaştırılacak (akışkanlar) ile de enerji elde edilebilmesi mümkündür. Bu sistemlere "kızgın kuru kaya" denmektedir.

Tarihte sadece sağlık gayesiyle kullanılan jeotermal enerji günümüzde doğrudan ısıtmada kullanıldığı gibi, ayrıca diğer enerji türlerine de dönüştürülmektedir.

Jeotermal enerjiden elektrik üretimi, başta ABD ve İtalya olmak üzere, Japonya, Yeni Zelanda, El Salvador, Meksika, İzlanda, Filipinler, Endonezya vb. ülkelerde yapılmaktadır. Meselâ, Yeni Zelanda'da jeotermal enerjiden elde edilen elektrik, ülkenin yıllık elektrik üretiminin % 20'sini,

El Salvador'da % 50'sini teşkil etmektedir. Hatta El Salvador, bu elektrik enerjisinin bir kısmını komşu ülkelere ihraç etmektedir.

Düşük sıcaklıktaki hidrotermal sistemlerden elde edilen sular (150-300) doğrudan ısıtmada kullanılmaktadır. Yeni geliştirilen ısı pompası yardımıyla jeotermal (akışkandan) sıcaklığı 50°C'ye düşünceye kadar faydalanılabilmektedir.

Diğer kullanma sahaları:

- Binaları ve şehirleri merkezi sistemle ısıtmada ve sıcak su olarak.

- Seraların ısıtılması ile, turfanda sebzecilik, meyvacılık, çiçekçilikte.

- Tropikal bitki, balık, yetiştirmede.

- Hayvan çiftliklerinin ısıtılmasında.

- Hava alanı pistlerinin ısıtılmasında.

- Fizik tedavi merkezleri ve turistik tesislerde.

- Yiyeceklerin kurutulmasında (balık, yosun vb.) ve strelize edilmesinde, konservecilikte.

- Kerestecilik ve ağaç kaplama sanayiinde.

- Kâğıt ve dokuma endüstrisinde ağartma işleminde.

- Şeker, ilâç ve pastörize süt fabrikalarında.

- Endüstride, mayalama ve damıtmada.

- Soğutma tesislerinde.

- Borik asit, amonyum bi karbonat, ağırsı, amonyum sülfat vb. kimyevi maddelerin elde edilmesinde.

Jeotermal enerji insanlığa bahsedilmiş ve elde edilmesi de çok ucuza mal olan ne büyük bir ilâhi nimettir.

Bu enerjiden elde edilen elektrik, nükleer enerji ve fosil yakıtlara göre % 80 daha ucuzdur. Elektrik dışı uygulamalarda (ısıtmacılıkta) ise, fosil yakıtlara göre maliyetler % 50-90 azalmaktadır. Entegre tesislerin kurulmasında işletme ve diğer masrafların eklenmesiyle bu enerjinin en ucuz enerji kaynağı olduğu kolayca görülmektedir. Bu da Yaratıcı'nın insanlara sunmuş olduğu ayrı bir lütuftur.

Büyük bir petrol ihracatçısı olan Endonezya'da elektrik üretimi için jeotermal enerji tesisleri kurulmaktadır. Fransa'da ise, 55 °C'lik jeotermal akışkan elde etmek için 2000 m. sondaj açılmakta ve diğer enerji kaynaklarına nisbeten % 30 tasarruf sağlanarak konut ve sera ısıtmacılığında kullanılmaktadır.

Türkiye de bir jeotermal enerji kuşağı üzerinde olduğundan bir çok jeotermal alana sahiptir. (şekil 1)

Bunlardan Batı Anadolu'da Denizli'nin Sarayköy yakınında bulunan Kızıldere, Türkiye'nin önemli jeotermal alanlarından birisidir. Yüksek jeotermal enerji potansiyeline sahip olan bu saha Büyük Menderes grabeninin (çöküntüsünün) doğu kısmında yer almaktadır.

Kızıldere'de toplam 17 derin sondaj yapılmıştır. Sondaj derinlikleri 370-1241 m. arasında değişmekte olup, rezervuar sıcaklıkları 198 °C ile 212 °C arasındadır. Bu sahada, MTA Genel Müdürlüğü atölyelerinde yapılan 0,5 MW'lık bir deneme santralı başarılı sonuç vermiş ve çevresindeki üç köye 1974 - 1980 yılları arasında elektrik sağlamıştır. Bunun yanında 1.000.000 m2ılik bir sahada seracılık geliştirme çalışmaları sürdürülmektedir. TEK tarafından yaptırılan ve 1984'de devreye giren 80 MW lık santralin yılda ürettiği 150.000.000 KWS elektriğin yurdumuz ekonomisine 8.000.000.000 TL. katkı sağlaması beklenmektedir.

Bu sahalarımızdan bir diğeri de İzmir-Balçova jeotermal sahasıdır.

1963 yılında ilk yapılan sondajda elde edilen 124 °C sıcaklıktaki akışkanın, kimyevi terkibi sebebiyle, kısa zamanda kuyular kendiliğinden tıkandığından bu kaynaktan o tarihte faydalanılamamıştır. 1982 yılında MTA Genel Müdürlüğü Türkiye'de ilk defa, kuyu içi eşanjör sistemi uygulayarak müsbet netice almıştır. Bu gaye ile 100 m. derinlikte kuyu açılarak 115 °C sıcaklık tespit edilmiştir. Bu sisteme göre kaynaktaki akışkan kullanılmamaktadır. Kuyu içine indirilen "U" şeklindeki borular içinden geçirilen su jeotermal akışkan tarafından 50-95 °C sıcaklığa kadar ısıtılmaktadır.

Bu sistemle Balçova'da kurulmuş olan 250 odalı kaplıca tesisleri ve DEÜ Tıp Fakültesi binaları hiçbir yakıt kullanılmadan ısıtılmaktadır.

İnsanoğlu teknik ilerledikçe hızla büyüyen enerji açığını Yaratıcı'sının kendisine bahşettiği yeni kaynaklarla zamanında gidermektedir. Böylece her yönüyle nimetlere bezenmiş dünyamızın, insanının insanca yaşaması için en ideal şekliyle yaratılmış olduğu bir defa daha gözler önüne serilmiş oluyor.

Jeo. Müh. N. Bayhan