Dalga Enerjisi Sistemiyle Elektrik Üretimi

Deniz dalgalarından enerji elde edilmesi konusunda ilk çalışmayı 1892 yılında A. W. Stahl yapmıştır. Günümüzde dünyanın değişik merkezlerinde bu konuda araştırmalar yapılıp prototipler geliştiriliyor. Dalgalardan enerji elde eden tüm sistemler deniz yüzeyinde ya da deniz yüzeyine yakın kurulur. Bu sistemler dalganın geliş yönüne dik ya da paralel kurulmalarına ve enerjiyi dönüştürme biçimlerine göre farklılaşabilir.

Dalga Enerjisi Nedir

Dünya yüzeyinin farklı ısınması sonucu oluşan rüzgarların deniz yüzeyinde esmesi ile meydana gelen deniz dalgalarındaki gücün diğer yenilenebilir enerji kaynaklarındakinden daha fazla  olduğu hesaplanmıştır (10-15 defa daha fazla). Kullanabildiği takdirde bol ve çoğu ülkenin elde edebileceği kadar yaygındır.

Dalga enerjisinin önemli olumlu yönleri bulunmaktadır. Dalga enerjisinin sonsuz ve bol olması, fosil yakıtlara bağımlılığı, küresel ısınmayı, asit yağmurlarını, her türlü kirliliği dolaylı olarak azaltması, iş sahası açması, elektrik şebekesinin olmadığı uzak alanlara elektrik sağlaması, deniz ortamında yapılacak diğer çalışmalarda potansiyel teknolojinin kullanımına olanak tanıması, tuzlu suyun tatlı suya çevrilip ihtiyaç bulunan bölgeye pompalanması, deniz dibi zenginliklerinin yüzeye pompalanması ve kıyıların korunması gibi alanlara yeni bir yaklaşım getirmektedir.

Dalga Enerjisi Nasıl Elde Edilir

Dalga enerjisi direk olarak dalga yüzeyinden veya yüzey altındaki dalga basınçlarından elde edilir. Dalgalar deniz veya okyanusların yüzeyinde esen rüzgarlar tarafından üretilir. Dünyanın hemen hemen bir  çok yerinde rüzgar sürekli dalgalar oluşturacak kadar düzenli ve sürekli eser. Deniz ve okyanus dalgalarında çok büyük enerji vardır. Dalga enerjisi sistemleri dalgaların yüzey hareketlerinden veya dalga basınçlarından direk olarak enerji üretir.

Neden Dalga Enerjisi

Dalga enerji sistemi aktif olarak tüm Dünya cografyasında kullanılmaya başlandığında dünya genelinin yaklaşık elektrik ihtiyacının 3/1’ini karşılamaktadır. Yenilenebilir enerji sisteminde en çok kullanılabilincek ve çevre kirliliği en az olan sistem dalga enerji sistemidir. Dalgalar sınırsız ve güçlü bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Dünya genelini 3/2’si su olduğu düşünüldüğü takdirde dalga enerji sistemi kullanımı gayet yaygın olarak kullanabilme olanağı sağlamaktadır. Dalga enerjisi sunduğu bu muazzam potansiyele rağmen henüz değerlendirilmemiş bir kaynaktır. 17-19 Ekim 2012 tarihinde İrlandanın başkenti Dublin’de düzenlenen okyanus enerjileri konferansında uzmanlar dalga enerjisi konusunda tartışıp, yenilikleri tanıttılar. Bu konferansta öne çıkan projelerden birisi ise Oysterdir.Oyster bir hidro-elektrik dalga enerji jeneratörüdür.

Dalga Elektrik Santralleri

Dalga enerjisi dönüştürme teknolojileri kıyı boyunca, kıyıya yakın ve kıyıdan uzak bölgelerde uygulananlar olmak üzere üç ana grupta toplanabilir. Dalga yüksekliği ve frekansı elde edilecek dalga enerjisinin esas öğeleridir. Her dalga yüksekliğinden istenilen enerjinin elde edilebilmesi, dalga enerjisinin önemli avantajlarından biridir.

Kıyı Şeridi Uygulamaları

Kıyı Şeridi uygulamalarında, enerji üretim yapıları kıyıda sabitlenmiş veya gömülü halde bulunurlar. Bakım ve inşası diğer uygulamalara göre daha kolaydır ve derin su bağlantılarına veya uzun su altı elektrik kablolarına ihtiyaç yoktur. Bununla birlikte, daha az güce sahip dalga rejimi nedeniyle elde edilebilen dalga enerjisi daha az olabilmektedir. Bu tür uygulamaların yaygınlaşması kıyı şeridi jeolojisi, gel-git seviyesi ve kıyı yapısının korunması gibi etkenlerle sınırlanmaktadır.

Salınımlı Su Kolonu

Kıyı Şeridi uygulamalarında, enerji üretim yapıları kıyıda sabitlenmiş veya gömülü halde bulunurlar. Bakım ve inşası diğer uygulamalara göre daha kolaydır ve derin su bağlantılarına veya uzun su altı elektrik kablolarına ihtiyaç yoktur. Bununla birlikte, daha az güce sahip dalga rejimi nedeniyle elde edilebilen dalga enerjisi daha az olabilmektedir. Bu tür uygulamaların yaygınlaşması kıyı şeridi jeolojisi, gel-git seviyesi ve kıyı yapısının korunması gibi etkenlerle sınırlanmaktadır.

Daralan Kanal Sistemi

Bu sistemler su seviyesinin 3-5 metre üzerinde duvar yüksekliğine sahip, uçurumun kenarına inşa edilmiş hazneyi besleyen, gittikçe daralan bir kanaldan oluşmaktadır. Kanalın daralması dalga yüksekliğinin artmasına neden olur ve yükselen dalgalar kanal duvarlarından haznenin içine boşalır. Su haznede depolandığı için hareketli dalganın kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür. Depolanan su türbine verilir. Çok az hareketli parçası olduğundan düşük bakım maliyetine ve yüksek bir güvenirliğe sahiptir. Bu sistemde ihtiyaç duyulana kadar enerji depolanabilmektedir. Ancak sistemleri bütün kıyı kesimleri için uygun değildir.

Pendula

Pendular, bir tarafı denize açılan dikdörtgen bir kutu şeklindedir. Bu açıklık üzerine sarkaç bir kapak menteşelenmiştir. Kapak dalga hareketiyle ileri-geri hareket etmektedir. Bu hareket jeneratörün ve hidrolik pompanın çalışması için kullanılır.

Kıyıya Yakın Uygulamalar

0-25 metre su derinliklerinde gerçekleştirilmektedir. Bu uygulamalar şunlardır:

Osprey

Wavegen tarafından geliştirilen Osprey’in gücü 1,5 MW’lık rüzgâr türbininin dâhil edilmesiyle 2 MW’a çıkarılmıştır. Bu sistemin ticari gösterimi için üzerinde oldukça çok çalışmalar yapılmıştır ve özellikle inşa maliyetinin düşürülmesi amacıyla çalışmalar devam etmektedir.

WOSP 3500

WOSP (Rüzgâr ve Okyanus Salınım Enerjisi) kıyıya yakın dalga ve rüzgâr enerji istasyonun birleştirilmiş halidir. Eklenen 1,5 MW’lık rüzgar üretim kapasitesi, tesis kapasitesini 3,5 MW’a yükseltir.

Kıyıdan Uzak Uygulamalar

40 metreden daha derin sularda kıyıdan uzak uygulanan cihazlar kullanılmaktadır. Bu tür sistemlerde uzun elektrik kablolarına gereksinim vardır.

Mccabe Dalga Pompası

Bu cihaz, birbirine menteşeli, düzenli bir şekilde sıralanmış ve birbirlerine bağlı hareket eden 3 adet dikdörtgen çelik (4 m genişliğinde) duba içermektedir. Ekstra bir kütle eklenmesiyle merkez dubanın ataletinin artması sağlanır. Enerji ise merkez duba ile diğer dubalar arasına monte edilen hidrolik pompa vasıtasıyla menteşe noktalarındaki hareketten sağlanmaktadır. Örnek bir cihaz 40 metre uzunluğunda Kilbaha, County Clare ve İrlanda’da kurulmuştur.

OPT Dalga Dönüştürücü

2-5 metre çaplı üstü kapalı, tabanı denize açık silindirik bir yapı içerir. Yapının tepesi ile yapı içerisinde yüzen çelik yüzücü arasına hidrolik pompa yerleştirilmiştir. Yapının yüzücüye göre hareketinden elektrik üretilir. Bu sistem, Doğu Atlantik’te büyük ölçekte test edilmiştir ve ilk ticari yapılar Avustralya ve Pasifik’te kurulmak üzeredir.

Pelamis

Bu yapı, kısmi olarak su içinde yer alan, menteşeli noktalarla birbirine bağlı silindirik bölümlerden oluşan eklemli bir yapıdır. Dalga ile birleşim noktaları hareket eder ve bu hareketle hidrolik pompalar elektrik jeneratörlerini çalıştırır. Günümüzde, 375 KW gücünde, 130 metre uzunluğunda ve 3,5 metre çapında bir sistemin geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir.

Dalga Enerjinin Avantajları

-Temiz ve sınırsız bir elektrik enerjisi üretebiliriz. Ürettiğimiz enerji hiçbir şekilde atık üretmediği için üretim safhası gayet temizdir.

– Tesisi birkere kuruluş aşamasında yapılan masraf haricinde birdaha masraf yapılmadığı için gayet avantajlıdır.

-Deniz ve okyanusta kurulduğu için insan ve diğer canlıların yaşamına engel olmaz.

-Çalışma bakımından sadece rüzgar ve dalgaya ihtiyaç duyduğu için kullanımı bize avantaj  sağlamaktadır.

Ülkemizde enerjinin %70’i dışarıdan alındığı düşünüldüğünde dalga enerji sisteminin ülkemiz için çok yarlı olacağı aşikârdır. Ülkemizin 3 tarafının denizlerle çevrili olması gibi çok büyük avantajlara sahip olması ve bunu enerjidede kullandığımız taktirde enerjide dışa bağımlılığımız azalıcaktır. Ucuz ve sınırsız bir elektrik enerjisiyle ülkemizin tamamında dalga enerji santralleri kurulduğu taktirde enerji ihtiyacının yaklaşık %25 lik kısmını karşılıyabiliriz ve bu sayede enerjide dışa bağımlılığımız azaldığı gibi ülke çapında maddi kazanç elde edilecektir.

Kaynaklar:Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı