Endonezya’da Alman liderliğinde, görece düşük sıcaklıklı jeotermal pilot proje

Endonezya'nın Lahendong kentinde, GFZ pilot projesi olan Duerr'in düşük sıcaklık pilot tesisi (kaynak: Stefan Kranz, GFZ)

Cannur Bozkurt 11 Şub 2021

Jeotermal enerji neredeyse tükenmez ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Jeotermal enerjinin elektrik üretmek için nasıl kullanılabileceği, Alman Yerbilimleri Araştırma Merkezi’nden bilim insanı Dr. Ali Saadat tarafından, Alman Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı’nın platformu olan bmbf.de ile yaptığı röportajda da açıklanıyor. Röportajın özetini aşağıda sizlerle paylaşıyoruz:

Alman Yerbilimleri Araştırma Merkezi olan Helmholtz Merkezi Potsdam, Endonezya Sulawesi’de düşük sıcaklıkta bir pilot elektrik santrali inşa etti ve bunu bölgesel bir operatöre teslim etti. Bu taahhüdün nedenleri nelerdir?

Endonezya, dünyanın belirlenmiş jeotermal kaynaklarının yaklaşık % 40’ına sahiptir. Ancak şimdiye kadar burada sadece yüksek entalpi denen alanlar kullanıldı. Bu, geleneksel jeotermal kullanımı temsil etmektedir. Bununla birlikte, daha düşük sıcaklıklara sahip jeotermal enerji kullanılırsa, jeotermal potansiyel önemli ölçüde genişletilebilir. GeNie projemizin bir parçası olarak, Endonezya’da ikili devreli bir demonstrasyon elektrik santrali kurduk ve orada böyle bir elektrik santrali prototipi anlayışını geliştirdik. Bu heyecan verici bir işti.

Bu santraller nasıl çalışıyor?

Geleneksel buhar santralleri gibi çalışırlar. Bizim durumumuzda, organik kaynaklara sahip bir Rankine döngüsünden bahsediyoruz (Organik Rankine Döngüsü, ORC). Buradaki basınç ve sıcaklık, klasik buhar santrallerinde bulunan değerlerin çok altındadır. Termal sudan gelen ısı, düşük kaynama noktasına sahip bir akışkan içeren bir ısı eşanjörü aracılığıyla ORC devresine aktarılır. Bu sıvı, buharlaşarak türbini çalıştırır.

Halk genellikle jeotermal enerji terimini, binaları ısıtmak için jeotermal enerjinin çıkarılmasıyla ilişkilendirir. Yeryüzünde depolanan termal enerjiyi elektriğe dönüştürmek hangi koşullar altında değerlidir?

Muhtemelen bölge halkına atıfta bulunuyorsunuz, çünkü ısı kullanımı esas olarak Almanya ve Kuzey Avrupa’da bir sorundur. Aynı zamanda yeterli bir kütle akışı ile akan jeotermal akışkanın belirli bir minimum sıcaklık seviyesi, jeotermal elektrik üretimi için belirleyicidir. Kullanıcılar konveyör sisteminden çok uzakta yaşadıkları için ısının doğrudan kullanımı mümkün değilse veya talep kullanılabilir jeotermal ısıdan önemli ölçüde düşükse, elektrik üretimi anlamlıdır.

Uygun jeotermal kaynakların mevcut olması koşuluyla, düşük sıcaklıklı enerji santralleri teknolojisi dünya çapında kullanılabilir mi?

Bu teknoloji halihazırda dünya çapında jeotermal enerjide kullanılmaktadır, beş kıtada yüzlerce ORC sistemi bulunmaktadır. ORC teknolojisinin kullanımı başka alanlarda da mümkündür. Örnekler, biyogaz tesislerine bağlantı, endüstriyel işlemlerden kaynaklanan atık ısının kullanımı veya kombine ısı ve enerji santrallerinden gelen atık ısının kullanılmasıdır.

Almanya ve Avrupa’daki en önemli ısı rezervleri nerede?

Benim açımdan, bir ısı rezervuarının önemi, depolanan termik akışkanın sıcaklığından kaynaklanmaktadır. Düşük sıcaklıkta ısının ısıtma amacıyla kullanılması için sözde yüzeye yakın jeotermal enerji, Almanya ve Avrupa’da neredeyse her yerde mevcuttur. Bölgesel ısıtma ise daha yüksek bir sıcaklık seviyesi gerektirir. Elektrik üretilecekse, sıcaklıkların daha da yüksek olması gerekir. Isı rezervuarının kullanımı ısı veya elektrik gibi istenilen uygulamaya ve ekonomik ve yasal çerçeveye bağlıdır. Almanya’da daha yüksek sıcaklıklar ve derin jeotermal enerjinin kullanımı için üç öncelikli alan vardır: Kuzey Almanya Havzası, Alpler’in kuzey ucundaki Molasse Havzası ve Yukarı Ren Vadisi.

Derin jeotermal enerji de deprem riski nedeniyle eleştirel olarak görülüyor. Sebepler nelerdir ve bu “yan etkiler” nasıl önlenebilir?

Tek başına jeotermal sistemlerin çalışması büyük depremlere neden olmaz. Ancak sismisite tetiklenebilir. Tektonik olarak gerilim altında olan yerlerde, jeotermal su, ilgili kaya bloklarının hareket yoluna girebilir, sürtünmeyi azaltabilir ve bir depremi tetikleyebilir. Bu tür olaylar jeotermal enerjinin itibarını zedeleyebilir, ancak yeraltı ve ona uyarlanmış operasyonel yönetim hakkında daha kesin bilgilerle önlenebilirler. Lahendong’daki projede olduğu gibi jeotermal kullanımdan bağımsız olarak var olan doğal sismisite durumlarında, gerçek zamanlı bir izleme sistemi tesisin ömrünü, güvenilirliğini ve operasyonel güvenliğini artırabilir.

Avrupa’da yaygın kullanımdan önce hangi teknik zorlukların çözülmesi gerekiyor

Avrupa’daki gelişmeleri etkileyen sadece teknik zorluklar değildir. Yeni ve daha iyi keşif yöntemleriyle elde edilebilecek ekonomik riskler de elbette en aza indirilmelidir. Diğer önemli konular, rezervuarların sürdürülebilir yönetimi ve güçlü pompaların ve malzemelerin kullanılmasıdır, böylece sistemlerin operasyonel güvenliği ve güvenilirliği arttırılır. Jeotermal projelerin geliştirme sürelerini kısaltmak için ekonomik ve her şeyden önce yasal çerçevenin iyileştirilmesine de odaklanılmalıdır.

Geleceğe bakarsak: jeotermal enerji en önemli yenilenebilir enerji kaynağı olabilir mi?

Jeotermal enerji halihazırda dünya çapında en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir, çünkü tüm yıl boyunca dalgalanmayan bir enerji kaynağı olarak mevcuttur ve gerektiği gibi kullanılabilir. Jeotermal enerji bu nedenle Almanya ve Avrupa’da elektrik ve ısı arzına önemli bir katkı sağlayabilir ve böylece dekarbonizasyon ve iklim korumasına katkıda bulunabilir. Almanya’da ısı kullanımı gelecekte ön planda olmaya devam ederken, Türkiye veya Endonezya gibi diğer ülkelerde daha fazla elektrik üretimi olacaktır.

GeNie Projesi (not: Almanca “Genie” kelimesi Türkçe’de “dahi” olarak tercüme edilebilir)

Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (BMBF) tarafından finanse edilen GeNie projesinin bir parçası olarak, Endonezyalı ortaklarla birlikte Sulawesi’deki Lahendong’daki jeotermal sahada bir jeotermal gösteri santrali inşaa ve test edildi. Projenin amacı, Endonezya’da güvenilir ve verimli düşük sıcaklıkta jeotermal elektrik üretimini göstermekti. Takip eden proje SigN, 2022’nin sonuna kadar enerji temini ve düşük sıcaklıklı enerji santrallerinin altyapısal entegrasyonu için çeşitli konseptleri ele alacak.

Kaynak: ThinkGeoEnergy