Jeotermal enerji kullanımında inovasyon – İzlanda hikayesi

Hellisheidi jeotermal santrali, ON Power planlanan kaynak parkının sitesi (kaynak: ThinkGeoEnergy)

Cannur Bozkurt 26 Mar 2020

Reykjavik Enerji’nin jeotermal enerji üretim şirketi ON Power’ın genel müdürü Berglind Rán Ólafsdóttir, 2019 yılı İzlandalı yayın Kjarninn’de yer alan bir makalesinde, jeotermal enerji kullanımı, faydaları ve zorlukları hakkında düşüncelerini paylaştı.

Makale oldukça ilginç olduğu için burada sizlerle de özet bir çevirisini paylaşmak istedik:

Enerji kullanımında yenilik

“Biz İzlandalılar, son haftalarda temel enerji altyapımızın ne kadar önemli olduğunu hatırladık. Soğuk kışlarda bizi rahatlatan, ışık sağlayan, topluluk olarak ilerlemeyi sağlayan ve bu güzel volkanik adada yaşayan yaşam kalitemizi artıran eşsiz bir doğal kaynağa erişebiliyoruz.

Jeotermal enerjimizi kendi yararımıza kullandık ve bu alanda iyiyiz. Hala sahip olduğumuz bu değer ile daha da iyisini yapabileceğimizi savunuyorum.

İzlanda’daki en büyük ilerleme adımlarından ikisi, elektrik üretiminin geçen yüzyılın başında başlamış olması ve jeotermal enerjinin ısıtmada kömür, petrol ve turba yerine geçtiği zamandı. Bu adımlardan sağlanan mali faydalar büyük olmuştur. Sadece jeotermal ısıtma yılda 100 milyar ISK (veya 800 milyon USD / 730 milyon EUR) civarında bir tasarruf sağlamaktadır. Bununla birlikte, bu hesaplamalarda, emisyonların azaltılması ve duman gibi diğer sağlığa zarar veren kirlilikten kaynaklanan muazzam çevresel faydalar hariçtir.

Geçen yüzyılın ortalarında Skólavördustígur caddesine ısıtma borularının döşenmesinden. Fotoğraf: Reykjavik Fotoğraf Müzesi.

Sıcak su ile daha iyisini yapabiliriz

Reykjavik’in başkentindeki bölgesel ısıtma sistemindeki suyun yaklaşık yarısı, Hengill bölgesindeki ON Power’ın jeotermal elektrik santrallerinde ısıtılan yeraltı suyu. Isı tedarik hizmeti ON Power’ın kardeş şirketi Veitur Utilities, sıcak suyu evlere ve işletmelere dağıtıyor. Ancak, ülkedeki ısıtma tesislerinin büyük çoğunluğu doğrudan yeraltından elde edilen sıcak suyu kullanmaktadır. Düşük sıcaklık denilen, normalde İzlanda’nın volkanik kemerinin dışında toprağa alınır. Suyun sıcaklığı biraz değişir, ancak çoğu alanda ısı hizmetleri hala önemli miktarda atık olacak şekilde tasarlanmıştır. Suyun büyük çoğunluğu, su içinde bulunan ısının daha fazla kullanılması için herhangi bir fırsat olmaksızın evlerden kanalizasyon sistemine akmaktadır. Eminim ki bu günlerde yaşadığımız doğa ile birlikte yaşama ve birlikte yaşamanız konusundaki paradigma değişikliği, gelecekteki sistemlerin bu varlıkların daha kapsamlı kullanımı ile tasarlanmasına yol açacaktır. Veitur Utilities’deki meslektaşlarım bugünlerde bunu araştırıyorlar.

Sistemlerin tasarımından bağımsız olarak, zihniyet kaynakları düzgün yönetme konusunda çok önemlidir. Sıcak jeotermal su, diğer doğal kaynaklarda olduğu gibi, yeteneklerimizin en iyi şekilde yönetilmesi için emanet olduğumuz önemli bir doğal kaynaktır. Çoğumuz evimizde, ısının gereksiz yere kaçmasına izin vermemek gibi küçük değişiklikler yaparsak, çok fazla sıcak su tasarrufu sağlayabiliriz. Yeni yaklaşımlar için gözlerimizi açık tutmalıyız. Örneğin, elbette birçok sıcak ülkede, geceleri yüzme havuzlarını kapsamalı mıyız? Sistematik olarak ısıyı daha verimli kullanan yerden ısıtma sisteminin daha fazla kullanımına doğru hareket etmeli miyiz?

Yüksek sıcaklık kullanımındaki zorluklar

ON Power’da üretilen enerji neredeyse sadece yüksek sıcaklığa sahip alanlardan, özellikle de Hengill alanından çıkarılır. Kaynağı daha da geliştirebileceğimizden eminim. İzlanda’daki ilk jeotermal enerji santralinden bu yana, Kuzey İzlanda’daki Mývatn Gölü yakınındaki Bjarnarflag devreye alındı, teknisyenler ve mühendisler daha verimli enerji santralleri tasarladılar. Svartsengi tesisi, Reykjanes bölgesindeki topluluklara hem elektrik hem de sıcak su ürettiği için bir dönüm noktası oldu. Ancak burada, esas olarak benim için daha yakın olan santralleri, yani her ikisi de Reykjavik yakınlarındaki Hengill bölgesinde bulunan Nesjavellir ve Hellisheidi’nin jeotermal santrallerini tartışıyorum.

Her iki tesis de İzlanda’daki evler ve işletmelere, elektrik ve başkentteki bölgesel ısıtma sistemi için sıcak su üretiyor. Başkentin hemen dışında bulunan Hengill bölgesi, ülkenin en büyük ve en güzel jeotermal alanlarından biridir ve yürüyüş ve eğlence alanı olarak da popülerdir. Jeotermal alanlarda yürüyüş yapmak ve aklımızı temizlemek, hem turistler hem de burada yaşayan bizler için yeniden enerji toplamada, doğal güzelliğin tadını çıkarmada jeotermal kullanımın önemli bir parçasıdır.

İzlanda, her ikisi de temiz enerji kaynakları olarak tanımlanan hidroelektrik ve jeotermal enerji bakımından zengindir. Ancak, iki kaynak da çevresel zorluklarla karşı karşıyadır. Jeotermal kullanımın başlıca zorlukları arasında jeotermal ısının yeraltında olması ve bu nedenle fumaroles, fissürler ve alterasyonlar dışında görülememesidir. Bir enerji kaynağı olarak değerlendirmek için yer bilimleri anahtardır. Hengill alanının kullanımına ilişkin kararlar, alanı akıllıca ve geleceğe sürdürülebilir bir şekilde kullanmamızı sağlayacak bilgiler yaratmayı amaçlayan bilimsel araştırmamızın sonuçlarına dayanmaktadır.

Jeotermal enerji kullanılarak elektrik üretildiğinde, hem karbondioksit hem de hidrojen sülfür salınır. Hidrojen sülfürün salımı, volkanik bir alana derin sondaj yapmanın yan etkilerinden biridir, çünkü ekstrakte edilen buhar, kullanım sırasında yüzeye ulaşan ana kayada çözünmüş materyallere sahiptir. Ancak yayılan karbondioksit miktarı fosil yakıtlardan elektrik üretiminden kaynaklanan emisyonlara kıyasla çok çok adır; örneğin kömür ile karşılaştırmada bir meydan okuma yapabiliriz. Daha da ötesi emisyonsuz üretime yönelik adımlar attık bile.

CarbFix – sonuç veren bir yenilik

ON Power, 2014 yılında, jeotermal enerji kullanımının getirdiği birçok zorluğun çözümü için zengin fikirlerle ve anlayışla donatılmanın şanslı konumundadır. En önemli şey ana şirket olan Reykjavik Energy, İzlanda Üniversitesi ve diğerlerinin bilim insanları ve teknik personelidir. CarbFix yöntemi – gazı kayaya dönüştürme – sadece karbondioksiti (CO2) değil, aynı zamanda hidrojen sülfürün (H2S), çevreden ayrıştırılmasına olanak sağlar. Sonsuz çalışma ile, karbon dioksitin bazaltik boşluk dolgu maddeleri haline gelen doğal sürecini taklit eden; endüstriyel ölçekte çalışmasına izin vermek için bir yol bulmak mümkün oldu. İki yıl içinde, anakaya enjekte edilen gazın neredeyse tamamı mineralize olmuş ve böylece atmosferden kalıcı olarak çıkarılmıştır.

Bugün, karbondioksitin üçte biri ve Hellisheidi Jeotermal Enerji Santrali’nden hidrojen sülfürün çoğunluğu CarbFix yöntemi kullanılarak mineralize ediliyor ve her iki tesis için sonraki adımlar hazırlanıyor. Hellisheidi Jeotermal Enerji Santrali’nin günlük çalışmasını dönüştürmeyi başaran bu süreç, ON Power’da karbon dioksitin şu anda CarbFix yöntemiyle sekestrasyona göre emisyon ödenekleri satın almaktan daha ucuz bir şekilde çalışmamızı sağlıyor. Bu hikaye inovasyonun nasıl işe yaradığına iyi bir örnektir.

Vimeo‘da Orkuveita Reykjavikur‘dan GAZIN YERALTINDA KAYAÇLAŞMASI

Şimdi, jeotermal ısı tesislerimiz iklim kriziyle mücadeleye destek oluken, yakın vadede ve önümüzdeki yıllarda, günde 30 tondan fazla sera gazı işleyen CarbFix yönteminin, İzlanda’nın bu akut küresel sorunun çözümünde daha da önemli bir katkısı olacaktır.

Değer, birçok yerde bulunabilir

Bir bilim insanı bana birkaç yıl önce, organik kimyanın temeli olan karbon şimdi Dünya’daki yaşamı tehdit ettiğinden, insanlığın bir şekilde yoldan saptığının işareti olduğunu söyledi. Ancak gerçek budur; iklim krizi, insanlığın kendisi ve diğer türler için yarattığı en büyük tehditlerden biridir. CarbFix yöntemi, mevcut kısır döngüsünde karbonu kalıcı olarak ortadan kaldırmanın bir yoludur.

Bununla birlikte, karbondioksit (CO2) de bir metadır. Sadece bir emisyon ödeneği olarak değil, aynı zamanda çeşitli türlerde yetiştirme gibi birçok üretim sürecinde önemli bir kaynaktır. Bu nedenle, Hellisheidi Jeotermal Enerji Santrali’nde hidrojen sülfür ve karbondioksiti ayırmayı araştırıyoruz, böylece karbondioksit pazarlanabilecek derecede saf olacak. Bir yıllık deney döneminin ardından, uluslararası bir şirket olan Algaennovation, Hellisheidi Enerji Santrali tarafından Jeotermal Park’ta bir yosun çiftliği kurdu. Orada elektrik santralinden çıkan karbondioksit elektrik, soğuk su ve ısı ile birlikte kullanılıyor. Yosunlar besleyicidir ve hayvanlar ve insanlar için gıda olarak kullanılır. Gıda üretimi için kullanılan bu yöntem, geleneksel tarıma kıyasla arazi, su ve diğer kaynakların kullanımı üzerinde aynı etkiye sahip değildir ve jeotermal enerji kullanımının gelecekte çevre dostu gıda üretimi ile nasıl el ele gideceğini görmek heyecan verici olacaktır.

Jeotermal kaynakların çeşitli kullanımlarının faydaları

Yüksek sıcaklıklı kaynaklardan yararlanabileceğimiz birçok fırsat mevcuttur. Birçok yenilikçi ve girişimci, görmediğimiz fırsatları görüyor. Jeotermal Park, fikirler ve bunların uygulanması için bir platformdur ve bu nedenle jeotermal ile ilgili yeniliği, kaynağın daha iyi kullanımını ve değer yaratmayı birleştirir. Örnek olarak, silikayı daha çok jeotermal kullanımda bir sorun olarak biliyoruz. Borulardaki akışı önleyen bir kabuklaşma oluşturur. GeoSilica, sorun olarak gördüğümüz durumu bir fırsata çeviren ve şimdi Hellisheidi Jeotermal Enerji Santralindeki operasyonlardan elde edilen çeşitli silika bazlı sağlık ürünleri satan bir ​​şirkettir.

Enerji sektöründe çoklu kullanıma artan önem özellikle olumlu bir gelişmedir ve örneğin Reykjanes Svartsengi’de yeşil yakıt üreten Uluslararası Karbon Geri Dönüşüm ve Mavi Lagün jeotermal SPA gibi, bu tür çabalardan birçok ilginç ve önemli şirket ortaya çıkmıştır. Hellisheidi’deki Jeotermal Park’ta, ilgili şirketler yakıt üretimi ve enerji santralinden ısı kullanan banyolar gibi çeşitli etkinliklerin fizibilitesini araştırıyor. Climeworks, atmosferden karbondioksit yakalamak için bir yöntem geliştirdi ve daha sonra Reykjavik Enerji bilim adamları ile işbirliği içinde mineralize edildi. Climeworks, Hellisheidi’de genişlemeyi görmeyi bekleyebileceğimiz ve böylece daha fazla karbondioksit atmosferini hafifletebileceğimiz deneysel bir santral işletti.

ON Power olarak, ulaşımda enerji geçişine doğru somut adımlar atıyoruz. Elektrikli araç şarj ağımız genişliyor ve ayrıca hidrojene bakıyoruz. Hidrojen arabaları, hızla gelişen elektrik motorlarına güç veren yakıt hücreleriyle donatılmıştır. Hidrojen karada ve suda daha büyük araçlar ve hatta uçaklar için ideal gibi görünüyor. Hidrojen üretmek için su ve elektrik gereklidir. Her ikisi de Hellisheidi Jeotermal Enerji Santrali tarafından bol miktarda mevcuttur, bu nedenle şimdi hidrojen eldesi de gerçekleştiriyoruz.

Emisyonsuz üretim ve değiştirme süreleri

İnsanların kendilerine ve başkalarına doğaya hakim olduklarını kanıtlamaları gerekiyor. Odak noktamız değişti. İhtiyacımızı karşılayan ‘şeyleri’ hızla daha az ve daha iyi kullanmaya yöneliyoruz. ON Power olarak, jeotermal enerjinin emisyonsuz kullanımı kavramı üzerinde çalışıyoruz; doğanın armağanlarını, etkiyi ve çevresel ayak izini en aza indirecek şekilde kullanabiliriz.

Şu anda en önemlisi karbon ayak izini azaltmaktır. 2030’a kadar tamamen ortadan kaldırmayı amaçlıyoruz. Kükürt ayak izini de kaldırmayı amaçlıyoruz. Ayrıca, inşaat çalışmalarının enerji santrallerimiz üzerindeki etkilerini azaltmak için Hengill bölgesindeki yerel bitki örtüsünü kullanma yollarını geliştirmek için büyük çaba sarf ettik. Gereksiz olabilecek diğer etkiler hakkında yorum yapmaya açığız, aynı zamanda hizmet verdiğimiz topluluklarda da olumlu bir etki bırakmak istiyoruz. Ana etkimiz, elbette, özellikle yılın en karanlık ve en soğuk günlerinde, insanların takdir ettiğini umduğum yeryüzüne ışık ve ısı getirmek.

Son olarak, sizi Hellisheidi Jeotermal Santrali’ndeki Jeotermal ON Power Sergisini ziyaret etmeye davet ediyorum. Orada, tüm aileniz için jeotermal enerji ile ilgili bilgileri bulabilirsiniz. Açık havanın tadını çıkararak, Hengill bölgesinde yürüyüş yaparak herkesi bu ilginç ve güzel alanı keşfetmeye teşvik ediyorum.”

Bu makale ve yeniden yayınlama izni için Berglind Rán Ólafsdóttir’e teşekkür ederiz.

Makale Aralık 2019’da, Kjarninn’de İzlandaca yayınlandı.

Kaynak: ThinkGeoEnergy