‘Jeotermal’, kelimenin tam anlamıyla yüzeydeki düşük derecelerden başlayıp Dünya’nın çekirdeğinde tahmini 5.500 derece santigrata kadar olan ‘Güneşin yüzey sıcaklığı kadar’, Dünya’nın / Yerin ısısı anlamına gelir. Jeotermal enerji, jeolojik açıdan elverişli  dünyanın birçok ülkesi tarafından kullanılan temiz, yenilenebilir bir kaynaktır.

Jeotermal enerji, su ve/veya buharla doymuş sıcak kayaçlar içeren yer altı rezervuarlarından üretilebilir. Dünyadaki ortalama sondaj derinlikleri ve rezervuarlar genellikle iki kilometre derinlikte delinmiştir. Ülkemizde çok daha sığ rezervuarlar da bulunmaktadır. Çıkan sıcak su ve buhar, daha sonra işletmeler ve evlerde kullanılmak için borular ile elektrik jeneratörlerine taşınmaktadır. Jeotermal enerji yenilenebilir bir kaynak olarak kabul edilir, çünkü Dünya’nın iç ısısını kullanır, kullanılan suyun büyük bir çoğunluğu rezervuara geri verilir.

Jeotermal Kaynakların Kullanımı

Jeotermal enerji, elektrik üretiminde ve ısının çeşitli türde uygulamalarında, örn. Isıtma amaçlı, balık yetiştiriciliği, banyo vb. doğrudan kullanılır. Diğer yenilenebilir enerji teknolojilerine kıyasla, jeotermal, fosil yakıtlara dayalı elektrik üretimi için temel yük alternatifi sağladığı gibi, ısıtma amaçlı kullanılanların yerini alabileceğinden dolayı da benzersizdir.

Yüksek sıcaklık jeotermal kaynakları elektrik üretimi için (150 C dereceden daha yüksek sıcaklıklarda), orta-düşük sıcaklık kaynaklarda ise (150 C derece nin altında) ısı ve ısıtma gerektiren birçok farklı uygulama türü için uygundur. Klasik Lindal diyagramı sıcaklık aralıklarına göre jeotermal enerjinin tipik kullanım biçimlerine iyi bir genel bakış sağlar. (Şema, referans ve bazı açıklamalar Northern Arizona Üniversitesi’nin >> bu web sitesinde bulunabilir)

Jeotermal Enerji Uygulamaları

Hidrojeotermal Elektrik Üretimi:

• 3km’ye kadar derinlikte kuyular bir jeotermal rezervuardan sıcak su ve buhar üretir.
• Jeotermal enerji bir santralde elektrik haline dönüştürülür.
• Sıcak su ve buhar, jeotermal enerjinin taşıyıcılarıdır.

Doğrudan Kullanım:

• Jeotermal kaynaktan çıkan sıcak suyun doğrudan kullanım uygulamalarıdır
• Örnekler: alan ısıtması, ekin & kereste kurutması, yiyecek hazırlama, balık yetiştiriciliği, endüstriyel işlemler vs.
• Antik Roma dönemine tarihsel izler; ör. Banyolar ve kaplıcalar

Jeotermal Isı Pompaları:

• Hem ısınma hem soğutma hem de sıcak su sağlanması için sıcaklığın kaynağı olarak nispeten sabit toprak sıcaklıklarından yararlanılır.
• Mevcut en verimli ısıtma ve soğutma sistemlerinden birisidir.

Sıcak Kaya  /Geliştirilmiş Jeotermal Sistemler (EGS):

• Yer altındaki sıcak alan enjeksiyon kuyuları ile ile yer altında çatlatma işlemi yapılarak su eklenir.
• Su, sıcak kaya ile temas ettirilerek ısıtılır ve üretim kuyuları vasıtasıyla yüzeye pompalanır.
• Enerjidaha sonra bir hidrotermal jeotermal sistemde olduğu gibi bir enerji santralinde elektrik enerjisine dönüştürülür
• Bu teknolojiyi kullanan bazı projeler olsa da, hala endüstriyel ölçekte kabul görmemiştir.

Elektrik Üretimi:

Jeotermal kaynağın özelliklerine göre, ör. kaynak sıcaklığına dayalı olarak elektrik üretimi genellikle buhar türbinleri veya binary santrallerde yapılır. Jeotermalden elektrik ürettiği bilinen ilk santral, 1904 yılında İtalya’nın Toskana şehrinde Lardarello’da kurulmuştur.

“Geleneksel buhar türbinleri, en az 150 santigrat derece sıcaklıkta akışkan gerektirir. Atmosferik egzoz türbinleri daha basit ve daha ucuzdur. Buhar, kuru buhar kuyularından ya da buhar türünden ayrıldıktan sonra ıslak kuyulardan bir türbin içinden geçirilir ve atmosfere atılır.Bu türden bir ünite ile üretilen kilovat saat başına buhar tüketimi (kWh) bir yoğunlaştırma ünitesinin neredeyse iki katıdır.

Daha fazla yedek ekipmana sahip yoğuşturma birimleri, atmosferik egzoz birimlerinden daha karmaşıktır ve daha büyük boyutlardadır, kurulumu ve inşaası için zaman iki kat daha uzun olabilir. 55 ila 60 MWe kapasiteli yoğuşma tesisleri çok yaygındır, ancak 110 MWe’lik tesisler de inşa edilmiş ve kurulmuştur “(Kaynak: Dickson / Fanelli, 2006)

Devamı gelecektir..

Kaynaklar

Dickson, M.H., Fanelli, M., Geothermal energy: utilization and technology (2003/ 2006), Amazon link