Yeryüzünün Enerjisinden Nasıl Yararlanıyoruz?

Yer yüzeyinin altında muazzam bir hazine bulunur. Bu, altın, gümüş ya da değerli taşlardan oluşan bir hazine değildir. Jeotermal enerji denen muazzam bir ısı deposudur.

BU ISININ büyük kısmı yeraltındaki erimiş kaya katmanlarında, başka sözlerle magmada bulunur. Yerkürenin ısısı gerçek bir hazinedir; çünkü petrol, kömür, doğal gaz ve nükleer enerjiye oranla belirgin üstünlükleri olan, temiz bir enerji kaynağıdır.

Yerkürenin derinliklerindeki sıcaklıklar yüzlerce, hatta binlerce santigrat derecedir. Dünyanın iç kısımlarından yer yüzeyine iletilen ısı miktarının, yılda yaklaşık 100 milyon megavat-saat enerjiye eşit, yani dünya çapında kullanılan elektrik gücünden kat kat fazla olduğu düşünülüyor. İnanılmaz miktarda bir enerji! Ne var ki, bu hazineden yararlanmak hiç de kolay değildir.

Hazineye Ulaşmak

Dünya ısısının bir kısmı yerkabuğunun üst bölümünde, hatta yüzeye yakın yerlerde bulunur. Bu ısıdan, toprağa gömülmüş borulara bağlanan ısı pompaları kullanılarak yararlanılabilir. Böylece elde edilen enerji, kışın evleri ısıtmakta veya başka yararlı işlerde kullanılabilir. Bundan başka, sıcak su kaynaklarının veya jeolojik olarak etkin başka bölgelerin yakınlarında yaşayan insanlar, yeryüzünün mevcut ısısını başka amaçlarla da kullanabilmişlerdir. Örneğin, eski Romalılar sıcak su kaynaklarını hamamlarda kullanmışlardı.

Yerkabuğunun altında, manto adı verilen katmanda bundan daha yoğun bir ısı bulunur. Yerkabuğunun ortalama kalınlığı yaklaşık 35 kilometredir ve aslında bu derinlik günümüz teknolojisinin sondaj kapasitesi için çok fazladır. Ancak bu kabuk birkaç levhadan oluşur ve levhaların bitişme yerleri başta olmak üzere bazı yerlerde daha incedir. Bu yerlerde magma yerin yüzeyine daha çok yaklaşabilir ve kayaç katmanları arasında birikmiş suyu ısıtabilir. Bu su genellikle yüzeyin sadece 2 ila 3 kilometre altında bulunur, dolayısıyla modern sondaj teknikleriyle bu derinliğe kolaylıkla ulaşılabilir. Su yüzeye çıkartılarak değerlendirilebilir. Bunun nasıl yapıldığını birlikte görelim.

Etkin Şekilde Yararlanılan Isı

Deniz seviyesinde su 100°C’de kaynar. Fakat yeraltında basınç çok daha yüksektir ve su daha yüksek sıcaklıklarda da sıvı olarak kalır. * Su sondaj yapılan yerde 175°C’den sıcaksa elektrik jeneratörlerini çalıştırmak için kullanılabilir.

Yüksek sıcaklıklardaki su genellikle, hem etkin hem de sönmüş yanardağların bulunduğu Büyük Okyanus Ateş Çemberi gibi, kısa bir süre öncesine kadar etkin olan yanardağ bölgelerinde bulunur. Filipinler bu çemberin içinde yer alır. Burada son yıllarda, elektrik üretimi için jeotermal kaynaklardan yararlanma konusunda önemli ilerlemeler kaydedildi. Aslında Filipinler jeotermal enerjiden elektrik üreten, dünyanın en büyük üreticilerinden biri oldu. Ülkede kullanılan tüm elektriğin yüzde 20’sinden fazlası bu kaynaktan gelir.

Yerkürenin ısısından nasıl elektrik üretildiğini öğrenmek için Filipinler’in Laguna bölgesindeki Mak-Ban adlı büyük jeotermal santralı ziyaret  ettik. Bu santral 426 megavat güç üretebilir. Şimdi kısaca bunun nasıl olduğuna bir bakalım.

Bir Jeotermal Santralı Ziyaret

Anayoldan ayrıldıktan sonra, iki şeritli bir yol bizi jeotermal sahaya getirdi. Bu sahadaki jeotermal santrala yaklaşırken, jeotermal kuyulardan çıkıp elektrik santrallarına giden büyük buhar borularıyla adeta döşenmiş bir bölgeye giriyoruz. Yakın tepelerdeki kuyulardan buhar getiren daha çok boru da görülebiliyor. Borularda belli aralıklarla kavisler bulunuyor. Bu kavislerin, dev borular ısınıp soğuduklarında genleşmelerine ve büzülmelerine olanak verdiğini öğreniyoruz.

Köyün yakınlarındaki Filipin Jeotermal Inc. bürolarında şirketin işletme yöneticisi Roman St. Maria bizi karşılıyor ve çok geçmeden onun rehberliğinde turumuza başlıyoruz.

Büroların yakınında birkaç tane üretim kuyusu var. Roman, “Petrol kuyularının sondajında kullandığımız teknolojiden yararlanıyoruz, sadece bu kuyuların çapları daha geniş” diyor ve sözlerine şöyle devam ediyor: “Aslında kuyular, basınçlı sıcak suyun ve buharın yüzeye çıkarıldığı bir kanal işlevi görüyor. Sonra bu ürünleri elektrik santralına ulaştırıyoruz.” Az ilerdeki iki kuyunun birbirine çok yakın olduğunu görüyoruz. Nedenini sorduğumuzda rehberimiz şöyle açıklıyor: “Yalnızca yüzeyde yakınlar. Yeraltında biri dosdoğru aşağıya iniyor, diğerinin yönü ise farklı olabilir. Toprak pahalı olduğu için bu gerekli. Kuyuları birbirlerine yakın açarak masrafı kısıyoruz.”

İşlemler hakkında biraz daha bilgi almak istediğimizden, “Bu bölgede hızlı buhar teknolojisi kullandığınızı okuduk. Bunun anlamı nedir?” diye soruyoruz. Roman şöyle açıklıyor: “Burada bulunan en derin kuyumuz hemen hemen 3.700 metre derine iniyor. Sıcak su böyle müthiş derinliklerde yüksek basınç altındadır. Ancak sıcak suyu yüzeye çıkardığınızda basınç düşer ve suyun büyük kısmı hızla buharlaşır; bu teknolojiye hızlı buhar teknolojisi denir.”

Kuyudan çıkan borunun altında bir seperatör (ayırma aygıtı) bulunur. Burada buhar, sıcak su veya jeotermal tuzlu sudan ayrılır. Ancak buhar hâlâ enerji üretimine hazır değildir. Roman şu ayrıntıları veriyor: “Akan buharın içinde su damlacıkları kalır. Bu damlacıkların içinde, türbine yapıştığı takdirde zarar verecek mineraller bulunur. Bu nedenle buhar seperatörden sonra fırçalayıcıya gider. Fırçalayıcının görevi bu damlacıkları ayırmaktır.”

Rehberimiz bize, fırçalanmış buharı yaklaşık bir kilometre uzaklıktaki elektrik santralına götüren yalıtılmış, kocaman boruları gösteriyor.

Yol boyunca boruların içinde damlacıklar oluştuğundan, buhar, jeneratörü çalıştıran türbinden önce başka bir fırçalayıcıya giriyor.

Şu anda, jeotermal alanı görebilen bir tepenin üzerindeyiz. “Bu alanın toplam büyüklüğü yaklaşık yedi kilometre kare” diyen Roman sözlerine şöyle devam ediyor: “Burada 102 kuyumuz var. Bunların 63’ü üretim içindir, diğerlerinin çoğu enjeksiyon kuyularıdır.” “Enjeksiyon kuyuları nedir?” diye soruyoruz. Roman şöyle yanıtlıyor: “Her saat öyle çok sıcak su ve buhar elde ediyoruz ki, çevreye zarar vermemek için seperatörde buhardan ayrılan suyu yeraltı su deposuna geri enjekte etmemiz gerekiyor. Çıkan atık sıvının yüzde yüzü geri enjekte edilir.” Bu enjekte işleminin, jeotermal sahanın yenilenmesine de yardım ettiğini öğreniyoruz.

Bir jeotermal elektrik santralı, bulunduğu bölgenin genel görünümünü nasıl etkiler? Varlığının en göze çarpar kanıtı santraldan çıkan buhardır. Bunun dışında gördüğümüz tek şey hindistan cevizi ağaçları ve yeşillikler. Ayrıca aşağıdaki vadiye kurulmuş birçok ev de var. Anlaşılan dikkatli bir yönetim olursa jeotermal güç insan ve çevreyle birlikte var olabilir.

Bizim ziyaret ettiğimiz santrala benzeyen santrallar enerji üretmek için yalnızca yüksek sıcaklıklardaki buharı kullanır. Ancak son zamanlarda 200°C’den daha düşük sıcaklıklardaki akışkanlardan enerji elde etmek için girişimlerde bulunuldu. Sonuçta ikili çevrim teknolojisi geliştirildi. Bu yöntemde, yerden çıkarılan sıcak akışkanlar, türbin/jeneratörü çalıştıracak ikinci bir akışkanı buharlaştırmak için kullanılır.

Artılar ve Eksiler

Jeotermal enerjinin lehinde söylenecek çok şey var. Bu şekilde enerji üreten ülkeler petrole bağımlılıklarını azaltırlar. Jeotermal enerjiden elde edilen her on megavat elektrik, ham petrolden  yılda 140.000 varil tasarruf anlamına gelir. Dahası, jeotermal kaynakların büyüklüğü muazzamdır ve tükenme tehlikesi diğer enerji kaynaklarıyla karşılaştırıldığında çok daha düşüktür. Kirlilik sorunlarını da büyük oranda azaltır. Bunlara ek olarak, diğer enerji türlerinin çoğuna göre jeotermal enerjinin üretim masrafları da oldukça azdır.

Öte yandan çevre hakkında endişe yaratan bazı konuların varlığı jeotermal enerjinin aleyhindedir. Jeotermal buhar, yüksek miktardayken genellikle zehirlidir, düşük miktardayken kükürtlü kokusu nedeniyle insanı rahatsız eden sülfürik asit içerir. Ancak sülfürik asiti yok etmek için yapılan işlemler başarılıdır ve termik (fosil yakıtla çalışan) santrallardaki emisyon kontrol sistemlerinden daha etkilidir. Bundan başka, atık sıvı içindeki parçacıklar az miktarda arsenik ya da başka zehirli maddeler de içerebilir. Bunlar toprağa enjekte edildiğinde tehlike en aza indirilmiş olur. Eğer jeotermal kuyuların içleri çok derinlere kadar çelik çerçeveler ve çimentoyla kaplanmazsa, su kaynaklarını besleyen yeraltı suları kirlenerek bir sorun oluşturabilir.

Yaratıcımız bize çeşit çeşit hazinelerle dolu bir gezegen verdi. Jeotermal enerji bu hazinelerden sadece bir tanesidir ve insanlar bundan nasıl yararlanacaklarını öğrenmeye yeni başladılar. Şüphesiz gelecekteki gelişmeler, doğal zenginliklerimizi nasıl daha yararlı bir şekilde kullanacağımızı ve aynı zamanda, bize emanet edilen harika gezegenimize gerektiği gibi nasıl bakacağımızı görmemize yardım edecek.—Mezmur 115:16.

[Dipnot]

[Sayfa 15’teki şema/resimler]

(Ayrıntılı bilgi için lütfen yayına bakın)

Mak-Ban jeotermal santralı (Filipinler) (Basitleştirilmiş görüntü)

Sondaj donanımı

↓

Üretim kuyusu

Akım hatları

↑

Transformatör

↑

Jeneratör

↑

Üretim → Seperatör → Buhar → Fırçalayıcı → Fırçalayıcı → Türbin

kuyusu ↓ ↓

↑ Tuzlu su → Enjeksiyon kuyusu ← Su ← Soğutma kulesi

↑ ↓

Jeotermal su deposu Jeotermal su deposu

[Resimler]

ÜRETİM KUYUSU

BUHAR BORU HATTI

ELEKTRİK SANTRALI

[Tanıtım Notları]

Sayfa 13’te buhar vanasını açan adamlar, Philippine National Oil Corporation; sayfa 13’teki boru hattı ve sayfa 15’teki elektrik santralının havadan görünümü ve küçük fotoğrafı, National Power Corporation (Filipinler); sayfa 15’teki üretim kuyusu ve boru hattı, Philippine Geotermal, Inc.