Yenilenebilir Enerji Mühendisliği ve Yenilenebilir Enerji Çeşitleri
Enerji Çeşitleri
İnsanlık tarihinin erken dönemlerinden itibaren, enerji kaynakları insanların temel ihtiyaçlarını karşılamak ve yaşam standartlarını artırmak için kullanılmıştır. İnsanlar, ateşi kontrol etme yeteneklerini keşfettikten sonra, termal enerjiyi ilk defa kullanmaya başladılar. Bu gelişim, yiyecek pişirme, ısınma ve güvenliği sağlama gibi temel ihtiyaçları karşılamak için enerjinin kullanılmasının ilk adımlarını oluşturdu. Zamanla, insanlar doğal enerji kaynaklarından yararlanma yöntemlerini geliştirdiler.
Su tekerlekleri ve rüzgar değirmenleri gibi mekanik sistemler su ve rüzgar enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için kullanıldı. Sanayi devrimiyle birlikte, buharlı makinelerle kömür gibi fosil yakıtlar enerji üretimi için yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı. Elektrik enerjisi, Thomas Edison ve Nikola Tesla gibi mucitlerin çalışmaları sonucu kullanıma girdi ve ardından nükleer enerji, petrol, doğalgaz gibi kaynaklar da enerji üretiminde önemli roller oynamaya başladı. Bugün, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, hidroelektrik enerji ve biyokütle gibi yenilenebilir enerji kaynakları, sürdürülebilir enerji geleceğinin temelini oluştururken, enerji alanındaki araştırmalar ve teknolojik gelişmeler enerji sektöründe devrim niteliğinde değişikliklere yol açmaktadır.
- Fosil Yakıtlar:
- Kömür
- Petrol
- Doğalgaz
- Nükleer Enerji:
- Uranyum
- Plütonyum
- Yenilenebilir Enerji:
- Güneş Enerjisi:
- Fotovoltaik (Güneş Hücreleri)
- Termal Enerji (Güneş Kollektörleri)
- Rüzgar Enerjisi:
- Rüzgar Türbinleri
- Hidroelektrik Enerji:
- Barajlar
- Akarsu Türbinleri
- Jeotermal Enerji:
- Sıcak Su ve Buhar Kaynakları
- Biyokütle Enerjisi:
- Biyokütle Yakıtlar (Odun, Biyokütle Pelletleri, Biyogaz)
- Biyokütle Elektrik Santralleri
- Güneş Enerjisi:
- Deniz Enerjisi:
- Gelgit Enerjisi
- Dalga Enerjisi
- Hidrojen Enerjisi:
- Yeşil Hidrojen (Yenilenebilir Enerji ile Üretilen Hidrojen)
- Gri Hidrojen (Fosil Yakıtlarla Üretilen Hidrojen)
Kullanılan enerji çeşitleri içerisinde 2022 yılına ait bir raporda elektrik üretiminin hangi kaynaklardan elde edildiği paylaşıldı. Kömür dünyanın %35 enerji üretiminde kullanılan kaynak olurken, doğal gaz %23 ve hidroelektrik %15 oldu.
Peki 2008’den beri kullanılan yakıtlar nasıl bir grafik çizmiş ?
Dünyada kömürden üretilen toplam elektriğin dörtte üçünden fazlası sadece üç ülkede tüketilmektedir. Çin, küresel kömür talebinin %53,3’ünü oluşturarak en büyük kömür kullanıcısıdır; onu %13,6 ile Hindistan ve %8,9 ile ABD takip etmektedir. Elektrik, metalürji ve çimento üretimi için kömür yakılması, dünyanın en büyük CO2 emisyonu kaynağıdır. Bununla birlikte, elektrik üretiminde kullanımı, Japonya’nın Kyoto kentinde ilk küresel iklim anlaşmasının imzalandığı 1997 yılından bu yana %91,2 oranında artmış.
Ayrıca. 2022 yılında rüzgâr, güneş ve jeotermal gibi yenilenebilir enerji kaynakları, güneş ve rüzgârdaki büyük artışların etkisiyle yıllık %14,7’lik olağanüstü bir büyüme oranıyla toplam elektrik üretiminin %14,4’ünü temsil ediyordu.
Yenilenebilir Enerji Nedir ve Örnekleri Nelerdir?
Dünya enerji talebi hızla artarken, fosil yakıtların sınırlı kaynakları ve çevresel etkileri nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi gitgide artmaktadır. Yenilenebilir enerji, doğal kaynaklardan elde edilen ve sürekli olarak yenilenebilen enerji türlerini ifade eder. Bu enerji kaynakları, çevre dostu ve sürdürülebilir enerji üretimi sağlamaktadır.
Hükümetler emisyonların nasıl azaltılacağını planlıyor, yatırımcılar şirketlerin çevresel performansını mercek altına alıyor ve tüketiciler karbon ayak izleri konusunda bilinçleniyor…
Enerji çeşitleri başlığında da belirttiğim gibi yenilenebilir enerjisi ana olarka aşağıdaki gruplara ayrılıyor:
- Güneş Enerjisi
- Rüzgar Enerjisi
- Hidroelektrik Enerji
- Jeotermal Enerji
- Biyokütle Enerjisi
Rüzgar
Rüzgar türbinleri, rüzgarın yarattığı kinetik enerjiyi yakalamak için hem karada hem de denizde yükseklere monte edilmiş büyük rotor kanatları kullanır.
Rüzgar kanadın üzerinden geçtiğinde, kanadın bir tarafındaki hava basıncı azalır ve kaldırma kuvveti olarak tanımlanan bir kuvvetle kanadı aşağı çeker. İki taraf arasındaki hava basıncı farkı kanatların dönmesine ve rotorun dönmesine neden olur.
Rotor, rüzgarın kinetik enerjisini elektriğe dönüştürmek için dönen bir türbin jeneratörüne bağlıdır.
Güneş Enerjisi (Fotovoltaik)
Güneş teknolojileri güneşten gelen ışığı veya elektromanyetik radyasyonu yakalar ve elektriğe dönüştürür.
Fotovoltaik (PV) güneş pilleri, bir tarafı pozitif ve diğer tarafı negatif olan ve bir elektrik alanı oluşturan yarı iletken bir levha içerir. Işık hücreye çarptığında, yarı iletken güneş ışığını emer ve enerjiyi elektronlar şeklinde aktarır. Bu elektronlar elektrik alanı tarafından bir elektrik akımı şeklinde yakalanır.
Bir güneş sisteminin elektrik üretme kabiliyeti yarı iletken malzemenin yanı sıra ısı, kir ve gölge gibi çevresel koşullara da bağlıdır.
Jeotermal
Jeotermal enerji doğrudan Dünya’nın çekirdeğinden kaynaklanır – çekirdekten gelen ısı, jeotermal kaynaklar olarak bilinen yeraltı su rezervuarlarını kaynatır.
Jeotermal tesisler tipik olarak jeotermal kaynaklardan sıcak su pompalamak ve bunu bir türbin jeneratörü için buhara dönüştürmek üzere kuyular kullanır. Çıkarılan su ve buhar daha sonra yeniden enjekte edilebilir, bu da onu yenilenebilir bir enerji kaynağı haline getirir.
Hidroelektrik
Rüzgar türbinlerine benzer şekilde, hidroelektrik santralleri de akan suyun kinetik enerjisini bir türbin jeneratörü kullanarak elektriğe dönüştürür.
Hidroelektrik santraller tipik olarak su kütlelerinin yakınında yer alır ve suyun akışını değiştirmek için baraj gibi saptırma yapıları kullanır. Elektrik üretimi, akan suyun hacmine ve yükseklik ya da düşü değişimine bağlıdır.
Daha büyük su hacimleri ve daha yüksek başlıklar daha fazla enerji ve elektrik üretir ve bunun tersi de geçerlidir.
Hidroenerji 2021 yılında, MW başına en çok maliyeti olan üretim tipi olmuştur…
Biyokütle
Atalarımız ateş yakmayı öğrendiğinden beri insanlar muhtemelen ısı için biyokütle veya biyoenerjiden elde edilen enerjiyi kullanmışlardır.
Biyokütle – odun, kuru yapraklar ve tarımsal atıklar gibi organik malzemeler – genellikle yakılır ancak yeniden yetiştirilebildiği veya yenilenebildiği için yenilenebilir olarak kabul edilir. Biyokütlenin bir kazanda yakılması yüksek basınçlı buhar üretir, bu da elektrik üretmek için bir türbin jeneratörünü döndürür.
Biyokütle ayrıca nakliye için sıvı veya gaz yakıtlara dönüştürülür. Ancak biyokütleden kaynaklanan emisyonlar yakılan malzemeye göre değişir ve genellikle diğer temiz kaynaklardan daha yüksektir.
Yenilenebilir enerji ne zaman en güçlü pozisyonda olacak?
Yenilenebilir enerji kaynaklarının son yıllardaki büyümesine rağmen, fosil yakıtlar küresel enerji karışımına hala hakimdir.
IEA, 2026 yılına kadar küresel yenilenebilir elektrik kapasitesinin 2020 seviyelerine göre %60 oranında artarak 4.800 gigawatt’ın üzerine çıkacağını tahmin ediyor; bu da fosil yakıtlar ve nükleerin mevcut güç üretiminin toplamına eşit. Dolayısıyla, yenilenebilir enerjinin ne zaman devreye gireceğinden bağımsız olarak, küresel enerji ekonomisinin değişmeye devam edeceği açık.
Yenilenebilir Enerji Mühendisliği – Yenilenebilir Enerji Mühendisliği Ne İş Yapar?
Yenilenebilir enerji mühendisliği, sürdürülebilir ve çevre dostu güç kaynaklarından yararlanarak dünyanın enerji sorunlarının ele alınmasında önemli bir rol oynamaktadır ve güneş ışığı, rüzgar, su ve biyokütle gibi doğal kaynaklardan enerji elde etmek için yenilikçi teknolojiler geliştirmeye odaklanırlar. Bu kaynakları verimli bir şekilde elektriğe ve diğer kullanılabilir enerji biçimlerine dönüştürmek için güneş panelleri, rüzgar türbinleri ve hidroelektrik santralleri gibi sistemleri tasarlar ve optimize ederler.
Yenilenebilir enerji mühendisleri, enerji verimliliğini artırmak, karbon emisyonlarını azaltmak ve gezegenimiz için daha temiz ve daha sürdürülebilir bir gelecek sağlamak için son teknoloji projeler üzerinde çalışarak yeşil enerji devriminin ön saflarında yer almaktadır. Yenilenebilir enerji mühendisleri, uzmanlıkları sayesinde daha yeşil, çevreye daha duyarlı bir enerji ortamına doğru küresel geçişe önemli ölçüde katkıda bulunurlar
Yenilenebilir Enerji Mühendisliği Hangi Üniversitelerde Var?
Yenilenebilir Enerji Mühendisliği ülkemizde biraz da enerji sistemleri mühendisliği adı altında bulunmaktadır. Başlıca aşağıdaki üniversitelerde bölümleri vardır.
- Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi.
- Ankara Üniversitesi.
- Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi.
- Atılım Üniversitesi.
- Bahçeşehir Üniversitesi
Yenilenebilir enerji, geleceğimizin teminatıdır. Doğanın bize sunduğu kaynaklar, sadece bugünün enerji ihtiyaçlarını karşılamakla kalmaz, aynı zamanda yarınlarımızı güvence altına alır. Fosil yakıtların sınırlı ve çevreye zarar veren etkileriyle karşılaştırıldığında, yenilenebilir enerji kaynakları sonsuzdur ve doğaya zarar vermezler. Rüzgar, güneş, su ve biyokütle gibi kaynaklar, dünyanın dört bir yanında temiz ve sürdürülebilir enerji üretme potansiyeline sahiptir. Bu kaynaklar, küresel iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir rol oynar, doğal habitatları korur ve enerji güvenliğini artırır. Ayrıca, yenilenebilir enerji, ekonomik kalkınmayı destekler, yeşil iş fırsatları yaratır ve toplumları daha dirençli hale getirir. Gelecekte enerji ihtiyacımızı karşılamak ve dünyamızı korumak için yenilenebilir enerjiye olan bu güvenimiz, daha temiz ve daha parlak bir yarın için umut kaynağımızdır. Bu nedenle, yenilenebilir enerjiye yatırım yapmak ve sürdürülebilir bir gelecek inşa etmek hepimizin sorumluluğudur.
Ayrıca: Yeşil Tedarik Zinciri ve Yeşil Lojistik Uygulamaları yazıma da göz atabilirsiniz.
