Categories: GENEL BİLGİLER

Dalga Enerjisinin Kullanım Alanları | Sektörüm Dergisi

Fosil yakıtların tükenme eğilimine girdiği günümüzde, dünyadaki enerji gereksiniminin karşılanmasında yeni arayışlar artarak devam etmektedir.

Bu yeni arayışlara en iyi cevap ise güneş, gel-git, rüzgar, dalga, hidrolik, biyokütle, hidrojen ve jeotermal gibi yenilenebilir enerjiler kaynaklarından gelmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından dalga enerjisi, günümüz şartlarında ekonomik değildir.

Fakat, fosil kökenli yakıtların giderek tükenmesi, bu arada neden oldukları ağır çevre sorunları ve dalga enerjisi teknolojisindeki gelişmeler, dalga enerjisini de ekonomik hale getirecektir.

Dalga enerjisinden; cisim hareketini veya cisimdeki şekil değiştirmeyi kullanan sistemler, su basıncını kullanan sistemler ve hava basıncını kullanan sistemler olmak üzere temelde üç yöntemle elektrik enerjisi elde edilmektedir.

Günümüzde dalga enerjisi yaygın değildir. Bunun nedeni, şiddetli fırtınalarda dalga enerjisi türbinlerinin çok zarar görmesi ve dalga oranının çok yüksek olduğu yerlerin kısıtlı oluşudur.

Dalga enerjisi, rüzgarların dalgalar üzerinde oluşturduğu hareketli salınımdan yararlanarak oluşan bir yenilenebilir enerji türüdür. Hidroelektrik enerjisinden farklı olarak bu enerji türü, deniz ve okyanuslardaki dalga hareketi ve akıntılardaki gücü kullanarak enerji üretmektedir.

Norveç’in Bergen kenti yakınlarında bir dalga enerjisi türbini inşa edilmiş, uzun zaman boyunca Bergen’in elektriğini üreten bu türbin şiddetli bir fırtınada paramparça olmuştur. Dalgaların su yüzeyinin altında oluşturduğu hareket, özel türbinlerden oluşan bir dalga enerjisi dönüştürücüsü vasıtasıyla elektriğe dönüştürülerek biriktirilir.

Yenilenebilir enerji kaynakları arasında dalgalar, güçlü ve sınırsız enerji kaynaklarıdır. Dalga enerjisi, dalganın yüzeyinden ya da yüzey altındaki basıncından elde edilmektedir. Dalgalanma, rüzgarın su üzerinde yaptığı salınım hareketidir.

Dalga enerjisi makineleri, bu hareket sonucu ortaya çıkan basıncı kullanarak enerji üretirler.

Dünyanın %75′den fazlası su ile kaplıdır. Bu anlamda hesaplanan dalgaların oluşturduğu enerji yılda 80.000 TWh’ye kadar üretim hacmine sahiptir. Bu da küresel enerji talebinin %20’sini karşılamaya yetecek bir potansiyeldir.

Global büyük şirketler, dalga gücünden enerji elde edilmesi için destek vererek, çeşitli projelerde yer almaktadırlar.

Dalga enerjisi elde etmek için birkaç yöntem kullanılmaktadır;

Pelamis Dalga Enerjisi Dönüştürücü
Oyster Dalga Enerjisi Dönüştürücü

Pelamis Dalga Enerjisi Dönüştürücüsü

Pelamis dalga jeneratörü alanında oldukça popüler bir ürün olmasıyla öne çıkar. Bu jeneratör, dalgaların oluşturduğu şekle uyum sağlayarak enerji üretir.

Büyük su yılanı diye tabir edilen makine dört hareketli parçadan meydana gelir. Bu parçalar dalgaların hareketi doğrultusunda, parçaların birbirine bağlandığı noktadan bükülüp açılarak hareket eder. Hareketin sağlandığı noktalarda bulunan hidrolik jeneratörler ile de elektrik enerjisine çevrilir.

Oyster Dalga Enerjisi Dönüştürücüsü

“Oyster” kelime anlamıyla istiridye demektir. Çalışma sistemi tıpkı bir istiridyenin açılıp kapanmasına benzediği için bu adı almıştır.

Oyster dalga jeneratörü, kıyıdan yarım kilometre uzaklıkta, 10-15 metre arasında değişen derinlikte deniz tabanına yerleştirilen, bir yüzeyi tabana oturmuş bir yüzeyi de taban yüzeyine bağlı olan, dalganın yönüne göre açılıp kapanabilen bir sistemden meydana gelir.

Oyster hareketli kapağı ile dalganın gelişine göre açılıp kapanabilen bir sistemdir. Hareketli kapakla tabanda sabit olan kapak arasındaki hidrolik pistonlar dalganın gücünü kullanır.

Aslında elektrik enerjisi karada üretilir. Bu açıdan karada bulunan hidro-elektrik türbini çalıştırmak için deniz altı boru hattı aracı ile hidrolik pistonlar, deniz suyunu yüksek basınçla karaya iletirler. Karada da hidro-elektrik türbinler sayesinde elektrik enerjisi üretilir.

Ortalama 26 metre genişliğinde, 15 metre yüksekliğinde olan bu makine 800 kW kadar enerji üretme potansiyeline sahiptir. Pelamis dalga jeneratörü, etkili dalga oluşumu sağlanırsa 500 evin yıllık elektrik ihtiyacını karşılayabilecek seviyede enerjiyi üretebilir.

Dalga Enerjisinin Avantajları

Çevre dostu ve sınırsız bir enerjidir. Hiçbir surette atık üretmez.
İlk yatırım hariç başka yatırım gerektirmez.
Deniz üzerine kurulu bir sistem olduğundan, insan ve hayvanların yaşam alanına zarar vermez.
Dalyan işlevinden dolayı deniz canlılarının çoğalmasına katkı sağlar.
Çalışma sistemi ve bakımı oldukça ekonomiktir.

Dalga Enerjisinin Dezavantajları

Sadece belirli konumlarda kullanılabilir.
Deniz ekosistemine bölgesel etkiler verebilir.
Ticari ve özel gemilerin gidiş yollarına rahatsızlık verebilir.
Bazı bölgelerdeki dengesiz dalga büyüklükleri oluşturma riski vardır.
Sert havalarda performansının etkisi azalır.
Gürültülüdür ve görsel kirlilik oluşturur.
Üretim maliyetlerinin yüksektir.

Okyanuslarımızdaki ve denizlerimizdeki dalgalar küresel enerji krizinin üstesinden gelmeye yardımcı olabilir mi sorusuna verilebilecek yanıt teoride: evet. Bilim insanları, küresel olarak dalga enerjisinin, tam olarak kullanılması durumunda dünyanın yıllık elektrik ihtiyacını karşılayabileceğini hesaplamışlardır.

ABD Enerji Enformasyon İdaresi’ne göre, Amerika Birleşik Devletleri kıyılarındaki dalgalar, ülkenin elektriğinin %66’sını sağlayabilir bilgisini kamuoyuyla paylaşmıştır.

Avustralya, Çin, Danimarka, İtalya, Kore, Portekiz, İspanya, İngiltere ve ABD de dahil olmak üzere birçok ülkede şu anda dalga enerjisi geliştiriyor. Bu konuda bütçeler ayrılmış olup, Ar-Ge için ciddi harcamalar yapılmaktadır.

Dünya’da Dalga Enerjisi Kullanan Bazı Ülkeler

Orkney Dalga Enerjisi İstasyonu – 2,4 MW – İngiltere
Agucadoura Dalga Tarlası – 2,25 MW – Portekiz
Islay Limpet – 500 kW – İngiltere
Mutriku Breakwater Dalga Tarlası – 300 kW – İspanya
Azura Dalga Enerji İstasyonu – 200 kW – ABD
SDE Deniz Dalgası Güç İstasyonu – 40 kW – İsrail
Fred. Olsen Ltd. Şişme Kurtarıcı – 30 kW – ABD
SINN Güç dalgası enerji çevirici – 20 kW – Yunanistan

Dalga gücü büyük bir potansiyele sahiptir, ancak günümüzde hala dalgalar ile çalışmak için bazı sıkıntılar mevcuttur. Okyanusun her zaman hareket etmesi, (özellikle kıyı bölgelerinin yakınında) dalgaların tutarlı olmasına rağmen değişkendir. Hava şartları ve mevsim şartları dalga boyunu etkiler.

Dalga enerjisini etkin bir şekilde kullanmak için bir başka zorluk, sert okyanus koşullarında hayatta kalabilecek cihazlar inşa etmektir. Sıcaklık, tuzluluk ve fırtına hasarı büyük sorunlar yaratabilir. Ancak asıl sorun, bu zor koşullara dayanabilecek cihazlar için her ekleme, onları daha az ekonomik hale getirmektedir.

Bazı şirketler, dalga enerjisini kullanmanın zorluklarına rağmen, hala dünya çapında dalga enerji çiftlikleri kurmayı planlıyor. Aynı Güneş ve Rüzgar Enerjisi gibi tamamen yeşil, tamamen temiz ve tamamen sürdürülebilir. Buradaki zorluk, etkin şekilde nasıl yapılacağını bulmaktır.

Dalga Enerjisi Sistemi İlk Yatırım Maliyeti MW başına 2 milyon Amerikan Dolarıdır.

Türkiye Kıyılarının Dalga İklim Bilimi

NATO TU-WAVES Projesi verilerinden yararlanarak yaklaşık belirgin dalga yüksekliği (H) ve dalga periyodu (T) değerleri ile minimum enerji akışı için aylık ortalama, maksimum enerji akışı için aylık ortalamaların matematik ortalaması ve en büyük değerlerin en düşük olan değerleri kullanılarak hesaplanan Türkiye sularının kullanıma hazır yaklaşık azami ve asgari dalga enerji seviyeleri haritada gösterilmiştir.

Ülkemizin Dalga Enerjisi Potansiyeli

Bu verilere göre; Dalga enerjisinden yararlanmak, daha doğrusu çalışmalara başlamak için en uygun yerler; İzmir-Antalya arası veya tam olarak belirtmek gerekirse Dalaman-Finike arasına tekabül eden denizlerdir.

Marmara Denizi 0.31-0.69 kWh/m
Ege Denizi 2.86-8.75 kWh/m
Akdeniz 2.59-8.26 kWh/m
İzmir-Antalya 3.91-12.05 kWh/m
Karadeniz 1.96-4.22 kWh/m

Özetle, fosil yakıtların tükenme eğilimine girdiği günümüzde, dünyadaki enerji gereksiniminin karşılanmasında yeni arayışlar artarak devam etmektedir.

Bu yeni arayışlara en iyi cevapsa; rüzgar, dalga, güneş ışınları, hidrolik, biyogaz ve jeotermal gibi yenilenebilir enerjilerden gelmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından dalga enerjisi, günümüz şartlarında ekonomik değildir.

Üç tarafı denizlerle çevrili ülkemizde dalga enerjisini kullanmamak, ulusal enerji stratejik planlama anlamında çok büyük eksiklik olacağı kanaatindeyim. Dalga enerjisi teknolojisinin gelişimi anlamında, Ar-Ge çalışmalarına yatırım yapmak uzun vadede ülkemize çok katkısı olacaktır.

Ülkemizde, İstanbul ve Çanakkale boğazlarındaki hatırı sayılır akıntı olduğundan, bu akıntıyı kullanarak enerji elde etmek ülke ekonomisine ciddi katkılar sağlayacaktır. Konuyla ilgili çalıştaylar yapılıp, komisyonların kurulmasıyla bu konu, vücut bulmuş olacaktır.

Görüşmek dileğiyle….

Kaynakça:

1-) Dalga Enerjisi Nedir?

https://www.topraklama.com.tr/ruzgar-enerjisi/dalga-enerjisi-nedir/

2-) Dalga Enerjisi

https://tr.wikipedia.org/wiki/Dalga_enerjisi

3-) Dalga Enerjisi Nedir? Nasıl Kullanılır?

https://www.enerjisistemlerimuhendisligi.com/dalga-enerjisi.html

4-) Dalga enerjisi: okyanus gücü küresel enerji krizini çözebilir mi?

https://www.weforum.org/agenda/2022/03/wave-energy-ocean-electricity-renewables/

5-) Dalga Enerjisi Tesislerine Genel Bakış

https://www.emo.org.tr/ekler/f8ec8b0f865e613_ek.pdf