ENERJİ KAYNAKLARI ve BİLİMSEL GELİŞMELER 

FOSİL YAKITLAR 

Fosil yakıtlar, canlı kalıntılarının milyonlarca yıldır toprak altında ayrışması sonucunda meydana gelen enerji kaynağıdır.  Petrol, kömür ve doğal gaz fosil yakıtlara  örnektir. 

Kömür: Fosil yakıtların katılaşmış ve sıkıştırılmış halidir. 

Petrol: Fosil yakıtların sıvılaşmış halidir. Petrolün işlenmesi sonucunda benzin, LPG, dizel, naftalin, boya, teflon, asfalt, plastik gibi çeşitli ürünler elde edilebilir. 

Doğal gaz: Fosil yakıtların gaz haldeki türüdür. 

Kömür: Bitki ve hayvan fosillerinden oluşur. Bitki, havasız ortamda bakteriler tarafından parçalanır ve çürür. Böylece oksijen ve hidrojen ortamdan uzaklaşır ve maddenin karbon içeriği zamanla artar. Dönüşüm süresi ne kadar uzun olursa fosil bileşimi saf karbona o oranda yakın olur. 

   Kömür; oluşum süresi ve enerji veriminin artışına göre turba, linyit, taş kömürü ve antrasit şeklinde sıralanır. 

Turba: Henüz karbonlaşma sürecini tamamlamamış en genç kömürdür. Yüksek miktarda su ve safsızlık içerir. 

Antrasit: Yüksek kalorili kömür türüdür. Oluşumu en uzun süren kömürdür. Doğada az bulunur ve pahalıdır. Koku ve duman çıkarmaz, zor tutuşur, sert ve yoğundur, parmakta leke bırakmaz, kısa ve mavi renkli bir alevle yanar. Antrasit, kimyasal reaksiyonlarda indirgeyici ve lokomotiflerde yakıt olarak kullanılır.   Elektrik üretimi ve endüstride yaygın kullanılır.

Linyit: Oluşumunu henüz tamamlamamıştır. Yaklaşık 60 milyon yıl önce oluşmaya başlamıştır. Su ve birçok yabancı madde içerir. CO2 ve CH4 salınımı ile taş kömürüne dönüşebilir. Kahverengi kömür de denir. Isıl değeri düşük, nem ve kül miktarı fazladır. Türkiye’de en çok bulunan kömürdür. 

Taş Kömürü: Yüksek kalorili bir kömürdür. Kömürleşme derecesi bakımından antrasit ve linyit arasında yer alır. Maden kömürü olarak bilinir ve uçucu maddeler açısından zengindir. Kauçuk, madeni yağ, akaryakıt yağı, yapay reçine, naylon gibi maddelerin üretiminde hammadde olarak kullanılır. Zonguldak yöresinde çıkarılır. Kömürün yanması sonucu atmosfere zararlı maddeler (toz, kükürt oksitler, azot oksitler, CO2, hidrokarbonlar ve aldehitler) salınır. 

Petrol: Petrol sözcüğü Latince petra (taş) ve oleum (yağ) sözcüklerinden türetilmiştir. Çok koyu yeşil (siyaha yakın yeşil) renginde bir sıvıdır. Petrolün yoğunluğu 0,8–0,95 g/cm3 arasında değişir. 

Petrolü doğal mineral yağ olarak da kabul edebiliriz. Petrolde hidrokarbon bileşiklerinin sonsuz sayıda karışımının yanı sıra çok daha düşük oranlarda ancak petrolün kimyasal yapısını etkileyecek düzeylerde azot, kükürt ve oksijen elementleri de bulunur. Ham petrol çıkarıldığı coğrafyaya göre değişen bileşimlere sahiptir.

       Küresel ısınmanın birçok sebebi olmakla birlikte en büyük pay, fosil yakıt kullanımına aittir. Fosil yakıtların kullanılmasıyla açığa çıkan gazların güneşten gelen zararlı ışınları tutması sonucu sıcaklığın yükselmesi küresel ısınma olarak tanımlanır. Fosil yakıtların kullanımı sonucu oluşan CO2, SO2, NO2 gibi gazlar asit yağmurlarının oluşmasına neden olur. Asit yağmurları bitki, toprak, su kaynakları gibi hayatın devamı için gerekli unsurlara çok büyük zararlar vermektedir. Fosil yakıtların doğrudan sebep olduğu bu zararların yanında dolaylı olarak sebep olduğu zararlar da vardır. 

Fosil Yakıtların Zararlı Etkilerinden Korunma Yolları 

Fosil yakıtlar motorlu taşıtlarda yakıt olarak kullanılmaktadır. Şehir içi trafiğinde kişisel araçları daha az kullanmak, toplu taşıma araçlarını tercih etmek, kısa mesafelere bisikletle veya yürüyerek gitmek alınabilecek önlemlerden bazılarıdır. Yenilenebilir (temiz) enerji kaynaklarının kullanımının yaygınlaştırılması ve özendirilmesi fosil yakıt kullanımını azaltacak, sebep olduğu kirliliği de önleyecektir. Bitki örtüsünü korumak, ağaçlandırmaya önem vermek de fosil yakıtların zararlarını önlemek için alınması gereken tedbirler arasındadır.

 Alternatif Enerji Kaynakları 

Yenilenebilir Enerji Kaynakları 

Çalışmalar ve araştırmalar sonucunda ekolojik sisteme zarar vermeyen veya fosil yakıtlara oranla çok daha az zarar veren, çevre dostu enerji kaynakları keşfedilmiştir. Bu enerji kaynaklarına alternatif enerji kaynakları denir. Alternatif enerji kaynakları doğada var olan ve yenilenebilir enerji kaynaklarıdır. Başlıca alternatif enerji kaynakları şunlardır: 

Güneş (Solar) Enerjisi: Yolculuk yaparken elektrik bağlantısı olmadığı hâlde yanıp sönen trafik ikaz ışıklarını görmüşsünüzdür. Bu ikaz ışıkları da güneş enerjisi yardımıyla çalışmaktadır. Lambanın üzerine konulan güneş enerjisi panelleri güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmekte, böylelikle ikaz ışıklarının yanması için gereken enerji elde edilmektedir. Güneş enerjisi santralleriyle elektrik üretimi, santrallerin kolay kurulumunun yanı sıra uzun ömürlü, çevreci ve düşük işletme maliyetine sahip olması nedeniyle son dönemde en çok tercih edilen yöntemlerden birisi olmuştur. Zararlı hiçbir atığı olmayan güneş enerjisi, geliştirilecek yeni teknolojiler sayesinde enerji ihtiyacını ortadan kaldırabilecek bir potansiyele sahiptir. 

Rüzgâr Enerjisi: Alternatif enerji kaynaklarından biri de rüzgâr enerjisidir. Rüzgâr enerjisinin yenilenebilir ve temiz olması, insan sağlığı ve çevre açısından risk taşımaması, tükenme ve zamanla maliyetinin artma riskinin olmaması, rüzgâr santrallerinin bakım ve işletme maliyetlerinin düşük olması, dışa bağımlılık yaratmaması gibi kullanım avantajları vardır. Kurulumun ve türbinlerin arızalanması durumunda arızanın giderilmesinin yüksek maliyetli olması ve türbinlerin sesli çalışması bu enerji türünün olumsuz yönlerindendir. 

Jeotermal Enerji: Yerkürenin en sıcak katmanı olan ağır küreye inebilen yer altı suları, bu bölgenin sıcaklığına bağlı olarak yüksek basınçla birlikte mineral ve kayaları çözerek yüksek miktarda sıcak buhar ve su kaynağı şeklinde yeryüzüne çıkar. Alternatif enerji kaynaklarından olan jeotermal enerji bu sıcak buhar ve sudan elde edilen enerji türüdür. 

Biyokütle Enerjisi: Tarım atıkları, orman sektörü organik atıkları, hayvansal atıklar (mezbaha atıkları, dışkı vb.) veya şehir atık sularının oksijensiz ortamda çürütülerek çeşitli su bitkileri gibi canlı (biyolojik) kaynaklar yolu ile elde edilen enerji türüne biyokütle enerjisi denilmektedir. Kısaca organik maddelerden çeşitli yollarla elde edilen enerji, biyokütle enerjisidir. 

Biyokütle enerjisinin faydaları şunlardır: 

• Petrol ithalatının azalmasını sağlar. 

• Sürdürülebilir enerjiye ve kalkınmaya destek olur. 

• Enerji tarımının gelişmesini sağlar. 

• Kırsal kesimin sosyo-ekonomik yapısının iyileşmesini sağlar. 

• Yerel iş imkânı yaratır ve imalat sanayinin gelişmesine katkıda bulunur. 

• Doğal enerji kaynaklarının ve çevrenin korunmasını sağlar. 

• Biyodizelin yağlayıcı özelliği motorun korunmasına yardımcı olur. 

• Kullanımı, taşınımı ve depolanması kolaydır. Fosil yakıtlara oranla daha temiz yanar. 

• Enerji hatlarından uzak bölgelerde oluşabilecek enerji ihtiyacı kolaylıkla sağlanır. 

• Biyokütleden enerji üretimi özellikle tarım işçiliğine gereksinim doğurduğundan kırsal kesimde istihdam olanakları yaratır.

  Hidrojen Enerjisi: 

Hidrojen, enerji kapasitesi çok yüksek bir elementtir. Yandığında sadece su buharı oluşturur. Geniş bir kullanım alanına sahip hidrojen enerjisinden günümüz teknolojisiyle yeteri kadar yararlanılamamaktadır. Ancak teknolojik gelişmelere bakıldığında hidrojenin geleceğin enerjisi olacağını söylemek mümkündür. 

Bor Madeni ve Enerji 

Yapılan çalışmalarla hidrojen enerjisi sistemlerinin çok verimli bir enerji kaynağı olduğu ortaya konulmuştur. Özellikle hidrojen enerjisinin otomobillerde yakıt olarak kullanılabilmesi bu enerji türünün, dolayısıyla bor madeninin önemini artırmaktadır. Çünkü hidrojenin taşınması, depolanması ve araçlara doldurulması için birçok yöntem bulunmasına karşın en kullanışlı yöntem, metal hidrür şeklinde depolanmasıdır. Bu metal hidrürlerden en elverişli olanı sodyumborhidrürdür. 

Bordan Yakıt Eldesi 

Bordan enerji üretiminin çeşitli avantajları vardır. Bunlar, 

*  Sodyum borhidrür ve sodyum metaborat çözeltilerinin yanıcı olmaması, 

* Tepkimenin kontrollü olarak gerçekleştirilebilmesi, 

* Gerekli hidrojenin NaBH4 ve H2O’dan ortak elde edilmesi, 

* Katalizörün tekrar kullanılmaya uygun olması, 

* Reaksiyon ürünü sodyum metaboratın tekrar kullanılmasıyla sodyum borhidrür elde edilebilmesi, 

* Sodyum borhidrürün birim kütlesinden elde edilen enerji miktarının benzininkine yakın olmasıdır. 

Geleceğin enerji kaynağı olarak kabul edilen bor madeninin dünya genelindeki rezervlerinin büyük bir bölümü ülkemizde bulunmaktadır. Ülkemizin bor rezervi açısından zengin olmasına karşın bu maden henüz yeteri kadar işlenmemekte, ham madde olarak ihraç edilmektedir. Ancak günümüzde teknolojiye yapılan yatırımlar sayesinde bor madeni ülkemizde de işlenmeye başlanmıştır.

Nükleer Enerji 

Nükleer enerji, küçük çekirdeklerin birleşerek büyük atomları (füzyon) veya büyük atomların parçalanarak küçük atomları (fisyon) oluşturması sonucu elde edilen enerjidir. Nükleer enerji, kimyasal ve fiziksel enerjiye göre verimi çok yüksek bir enerji türü olmasına rağmen yenilebilir bir enerji kaynağı değildir. 

Nükleer Santrallerde Enerji Üretimi 

Nükleer santrallerde üretilen enerjinin ham maddesi zenginleştirilmiş uranyumdur. Uranyumun nötronlarla bombardıman edilmesi (çarpıştırılması) ile gerçekleştirilen fisyon tepkimesi sonucu yüksek miktarda enerji açığa çıkar. 

Tepkime kontrollü yürütülmediği takdirde seri şekilde fisyon tepkimeleri gerçekleşir ve bunun sonucunda patlama meydana gelir. Reaktörlerde kontrollü bir reaksiyon gerçekleştirmek için fazla nötronları tutan ve onların reaksiyona girmesine engel olan nötron tutucu maddeler kullanılır. Böylece kontrollü bir fisyon reaksiyon zinciri sağlanmış olur. Fisyon tepkimelerinin gerçekleştiği güç kaynaklarına nükleer reaktör denir.

 Nükleer santrallerin avantajları şunlardır: 

*  Birim kütleden elde edilen enerji miktarı yüksektir. 

*  Küresel ısınmaya neden olacak atık madde oluşmaz. 

* İklim koşullarından etkilenmez. 

* Dar bir alana kurulabilir.