Jeotermal Enerji Nedir? Türkiye'de Jeotermal Enerji

Sürdürülebilirlik
12 Ocak 2024 - Yazar : Aydem+
Bu yazının içinde neler var?

İstanbul'un hareketli sokaklarının veya Antalya'nın güneşli kumsallarının derinliklerinde gizli bir hazine yatıyor: Jeotermal Enerji. Temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak kullanılmayı bekleyen bu ısı kaynağı, gezegenin ateşli çekirdeğinden ve radyoaktif bozunumdan doğmaktadır. Alp- Himalaya kuşağı üzerinde yer alan Türkiye, uygun jeolojik koşulları sayesinde yüksek jeotermal potansiyele sahip bölgeler arasında dikkat çekmektedir. Jeotermal enerji, Türkiye’yi fosil yakıt bağımlılığından kurtarmak ve daha yeşil bir geleceği kucaklamak için eşsiz bir fırsat sunuyor.

 


Peki, Türkiye’nin doğal enerji kaynağı olan bu önemli gücü kullanmayı çoğaltmanın yolları nelerdir, temelde jeotermal enerji nedir, nasıl elde edilir gelin birlikte inceleyelim.

Jeotermal Enerji Nedir?

Erimiş kayaların ve radyoaktif elementlerin, dünyanın mantosu içinde çalkalanarak büyük miktarlarda ısı ürettiğini ve bunu dışarıya yaydığını hayal edin. Öyle ki dünyanın çekirdeğinden yükselen ve merkezdeki kaya ve sıvılarda depolanan bu termal enerji, çekirdek ve yüzey arasındaki sıcaklık farkı ile merkezden gezegenin dışına doğru sürekli olarak iletilmesini sağlar. Çekirdekte 4000°C'yi aşan yüksek sıcaklık yer kabuğunda 370°C’ye varan kaya ve su kaynakları meydana getirir.Jeotermal enerji santralleri, bu sıcaklığı yakalayarak elektrik üretmekten soğuk havalarda ısınmaya  kadar çeşitli amaçlar için kullanım imkanı sağlar. Bununla birlikte, jeotermal enerjinin potansiyeli temel uygulamaların çok ötesine uzanmaktadır. Seralara, su ürünleri yetiştiriciliği tesislerine ve hatta tıbbi tedavi merkezlerine kadar birçok farklı alanda jeotermal enerjiden faydalanmak mümkündür.

 

Jeotermal Enerji Nasıl Elde Edilir?

Jeotermal enerjiyi elde etmek için kullanılan temel yöntemler, yerin derinliklerindeki doğal sıcak kaynakları değerlendirme üzerine kuruludur. Süreç ise şu adımlardan oluşur:

· Öncelikle yer altından çıkarılması için jeotermal sondajlar yapılır. Bu işlemin amacı yer altındaki sıcak su kaynaklarına ulaşmaktır. Sondajlar, genellikle kilometrelerce derinliklere inerek ulaşılan sıcak su rezervuarlarından enerjiyi çıkarmayı amaçlar.

· Sondajlarla ulaşılan sıcak su kaynakları ya da buhar, yüzeye çıkarılır. Bu noktada, sıcak su ve buharın yüzeye çıkarılması, doğal kaynakların jeotermal enerji üretimine dönüştürülmesi adına ilk adımdır.

· Çıkarılan sıcak su ya da buhar, enerji dönüşüm sistemi aracılığıyla elektrik enerjisine çevrilir. Genellikle dönüşüm, türbinler aracılığıyla mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürme prensibine dayanır.

· Enerji dönüşümü sonrasında üretilen elektrik enerjisi, elektrik hatları aracılığıyla ihtiyaç duyulan yerlere taşınarak dağıtılır.

Jeotermal Enerjinin Tarihçesi

Jeotermal enerjinin hikayesi medeniyetin kendisi kadar eskidir. Kısa notlarla zaman çizelgesini şöyle özetleyebiliriz:

Dönem

Olay

MS 60

Romalılar kaplıcaların etrafına hamamlar inşa ederler. Yüzyıllar önce ve sonra Çinliler, Japonlar, Birinci Ulus Amerikalılar ve diğer yerli halklar kaplıcalardan gelen ısıyı banyo yapmak, ısınmak ve yemek pişirmek için kullanırlar.

1300’ler

Fransa'da Chaudes-Aigues (sıcak su anlamına gelir) adı verilen küçük bir kasaba, belgelenen ilk jeotermal bölgesel ısıtma sistemini geliştirir. 30'dan fazla doğal kaplıca, evleri ahşap borularla ısıtır.

1864

Amerika Birleşik Devletleri’nin Oregon eyaletinde kırsal alandaki kaplıcaların yanında inşa edilen lüks tatil köyü Hot Lake Hotel, jeotermal enerjiyi birincil ısı kaynağı olarak kullanan dünyanın ilk ticari binası olarak tarihe geçer.

1892

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk jeotermal bölgesel ısıtma sistemi Boise, Idaho'da kurulur.

1904

İtalyan iş adamı Piero Ginori Conti jeotermal enerji kullanan ve buhar motoruyla çalıştırılan bir dinamo aracılığıyla beş ampule güç sağlayarak jeotermal kaynaklı elektriği geliştirir. Conti 1911’de İtalya'nın Larderello kentinde ilk ticari jeotermal enerji santralini kurar.

1948

İlk ticari jeotermal ısı pompası Portland'daki devlet binasını ısıtmak için kullanılır. Jeotermal ısı pompası, ısıyı zemine ve yerden aktaran merkezi bir ısıtma/soğutma sistemidir. Bu teknolojinin kullanılması binanın enerji maliyetlerini azaltır.

1958

Dünyanın ilk "ıslak buhar" jeotermal enerji santrali Taupo Volkanik Bölgesi'nde bulunan Wairakei, Yeni Zelanda'da açılır.

1960

MTA (Maden Tetkik Araştırma) tarafından Türkiye'deki ilk jeotermal araştırmalar ve incelemeler başlatılır.

1980'ler

1973 petrol krizinden sonra hükümetler tarafından teknolojik araştırmalara finansal destek artırılır. 1980'lere kadar dünyanın birçok ülkesinde jeotermal enerji santralleri kurulur.

2020

Jeotermal enerji ticari kullanım açısından diğer yenilenebilir kaynakların gerisindedir. Güneş, hidro ve rüzgâr enerjilerinin aksine jeotermal enerji jeolojik özelliklere bağlıdır. Bu nedenle elde etmesi daha zordur. Dolayısıyla ticari kullanım açısından diğer yenilenebilir kaynakların gerisinde kalmıştır.

2021

Türkiye’de toplam kurulu güç üretim kapasitesinin %2 kadarı ve elektrik üretiminin ise %3’ü jeotermal enerji tarafından sağlanır.

2022

ABD, Endonezya, Filipinler, Türkiye, Yeni Zelanda ve Meksika küresel jeotermal enerji kapasitesinin %74'üne sahiptir.

 

Jeotermal enerji piyasasında elektrik üretiminin 2024 yılında 99,73 milyar KWh'ye ulaşması öngörülüyor. 2024 - 2028 yıllarında bileşik yıllık büyüme oranı (CAGR) %4,10 olarak hesaplanıyor.

 

Jeotermal Enerji Kaynakları Nelerdir?

Doğa, her biri kendine özgü karaktere ve uygulamaya sahip çok çeşitli jeotermal kaynaklar sunar. Bu kaynaklar arasında en bilinenleri volkanlar, fumeroller ve gayzerlerdir.

Volkanlar

Zamanın başlangıcından bu yana yer kabuğunun altındaki magma ile erimiş kaya kütlelerinin, patlamayla yükselmesi sonucu enerji açığa çıkar. Dünyadaki volkanların yaklaşık %91'i su altındayken karada aktif olan yaklaşık 1500 volkan bulunmaktadır. Volkanların etrafındaki arazi, yenilenebilir enerji üretmek için kullanılabilecek büyük bir jeotermal potansiyel meydana getirir.

Fumaroller

Genellikle kraterlerin veya aktif volkanların yakınında bulunan küçük ama derin çatlaklar 100 ila 900°C arasında değişebilen sıcaklıklarda gaz açığa çıkarmaktadır. Gaz havayla temas ettiğinde sıcaklığın düşmesi gazın yoğunlaşmasına ve duman oluşmasına neden olur. Güçlü asiditesi ve kükürtün sarı renginin sıklıkla öne çıktığı çevredeki toprağı derinden değiştirmektedir. Borik asit fumarolleri ise 150 ila 230°C arasındaki sıcaklıklardaki çok yüksek basınca sahip şiddetli su buharı emisyonlarını oluşturur.

Gayzerler

Gayzerler, çok spesifik jeolojik ve iklim koşulları gerektirdiğinden nadir olarak bulunan, düzenli aralıklarla patlayan güçlü su ve buhar jetleri olarak tanımlanmaktadır. Bu patlama ve fışkırmaların süresi birkaç saniye ile dakikalar arasında değişebilmektedir. Gayzerlerin bulunduğu en ünlü iki bölge olan İzlanda ve Yellowstone Milli Parkı (Wyoming, ABD) büyük miktarda jeotermal enerji üretilen alanlardandır.

 

Yellowstone Milli Parkı (Wyoming, ABD)

Jeotermal Enerjinin Kullanım Alanları Nelerdir?

Jeotermal enerjinin kullanım alanları, seçilen kaynağa ve teknolojiye bağlı olarak farklılık göstermektedir. Jeotermal enerji, sıcak havalarda iç mekânları soğuturken soğuk kış aylarında ise daha yüksek sıcaklıklar üretmekte fayda sağlar. Çiftçiler seralarını ısıtmak için jeotermal enerjiyi yaygın olarak kullanır. Enerjinin bir başka kullanım alanı ise balık çiftlikleridir. Tropikal balıklar ve diğer suda yaşayan hayvanların hayatta kalabilmesi için gereken ılık su bu şekilde sağlanmaktadır. Meyve ve sebzelerin kurutulmasında, değerli metallerin cevherden çıkarılması sürecinde de jeotermal enerji kullanılmaktadır. Jeotermal kaynaklar, bazı hastalıkların tedavisinde medikal yöntemleri destekleyici amaçlarla da yaygın bir kullanıma sahiptir.

Jeotermal enerjinin sanıldığından çok daha faydalı yanları vardır. Günümüzde giderek daha fazla insan bu alternatif enerji türüne ilgi göstermekte ve evleri veya iş yerleri için jeotermal ısıtma üniteleri kurmak için adım atmaktadır.

 

Jeotermal Kaynakların Oluşumu Nasıl Gerçekleşir?

Dünyanın merkezindeki çekirdek iki ana ısı kaynağı sayesinde parlak bir şekilde yanmaktadır. Bu ana kaynaklarından birincisi gezegen oluşumu, ikincisi ise derinliklerdeki elementlerin devam eden radyoaktif bozulmalarıdır. Bu termal enerji, çevredeki kayaları ve sıvıları ısıtarak jeotermal enerji için yararlandığımız yeraltı rezervuarlarını oluşturur.

 

Jeotermal Enerji Santrali Nedir? Çeşitleri Nelerdir?

Jeotermal enerji ile elektrik üretimi için kurulan tesislere santral adı verilir. Bu özel tesisler dünyadan ısıyı alıp çeşitli teknolojiler aracılığıyla elektriğe dönüştürürler. Üç tür jeotermal enerji santrali vardır:

·Kuru buhar santralleri: Bu santraller yer altı buhar kaynaklarından yararlanır. Buhar yeraltı kuyularından doğrudan elektrik santraline borularla aktarılır ve burada bir türbin/jeneratör ünitesine yönlendirilir.

·Flaş buhar santralleri: Sıcaklığı 182°C’den yüksek jeotermal su rezervuarlarını kullanan santrallerdir. Sıcak su, oluşan basınç sayesinde yeraltı kuyularından yukarıya doğru çıkar. Bu fiziksel hareket sırasında basıncı düşer ve sıcak suyun bir kısmı, kaynayarak buhara dönüşür. Sudan ayrılan buhar türbin/jeneratöre gönderilerek güç sağlar. Kalan su ve yoğunlaşmış buhar, rezervuara geri enjekte edilir.

·İkili çevrim enerji santralleri: Bu tesisler yaklaşık 107-182°C gibi sıcaklıklarda, genellikle düşük kaynama noktasına sahip organik bir bileşik olan çalışma sıvısını kaynatmak için sıcak sudan gelen ısıyı kullanır.

 

Jeotermal Santral Nerelere Kurulur?

Jeotermal enerji santrali kurmak özel coğrafi yapılar gerektirmektedir. Volkanik bölgeler ve güncel tektonik aktiviteye sahip alanlar, jeotermal enerji üretmek için umut verici potansiyele sahip alanlardır. Türkiye'nin batı kesimi özellikle Ege Bölgesi’nde avantajlı jeolojik koşullar bulundurmaktadır. Yüksek dağlar ve köpüren çamur havuzları olan bölgeler yüzeyin hemen altındaki gizli ısıya işaret ettiği için santral kurma kriterleri açısından önem taşır.

 

Jeotermal Kaynakların Türleri Nelerdir?

Jeotermal kaynakların her birinin kendine has özellikleri vardır. Bu nedenle farklı uygulama ve uygunluğa sahip çeşitli formlar arasından en uygun kaynakları seçmek gerekir.

Sıcak Su Kaynakları

Köpüren sıcak su kaynakları, özellikle evler ve seralar için doğrudan ısıtma sağlayan en önemli jeotermal kaynak türleri arasında yer alır.

Buhar Kaynakları

Buhar türbinlerini çalıştıran güçlü patlamalar oluşturan gayzerler, elektrik üretiminde oldukça avantajlı bir kaynak türüdür.

Jeotermal Isı Pompaları

Jeotermal ısı pompaları aracılığıyla yerin daha derinlerinde bulunan orta derecedeki stabil sıcaklıklara dahi erişilebilmekte ve binalar için verimli ısıtma ve soğutma çözümleri sağlanabilmektedir.

 

Jeotermal Enerji Üretim Süreci Nasıl İşler?

Yer altı sıcaklığından kullanılabilir enerjiye olan yolculuk önemli bir döngüyü içermektedir. Sıcak sıvılar ve buhar, dünyadan çekilerek enerji santrallerinin türbinlerine yönlendirilir. Bu devasa türbinler hızlı dönüşleriyle elektrik üretirler. Daha sonra soğutulan ve besinlerle doldurulan harcanan sıvı, rezervuarı yenilemek için dünyaya geri enjekte edilerek sürdürülebilir bir döngü sağlanır.

 

 

Jeotermal Enerjiden Nasıl Elektrik Üretilir?

Jeotermal enerji santralleri, buhar üretmek için yer altı rezervuarlarından yüzeye doğru sıvı çeker. Üretilen buhar, daha sonra elektrik üreten türbinleri çalıştırır. Santraller sayesinde kesintisiz elektrik üretimi mümkün hale gelir. Jeotermal enerji santralleri, aynı zamanda baz yük enerji talebini veya 24 saat boyunca bir elektrik şebekesindeki minimum talebi karşılamanın mükemmel bir yoludur.

Jeotermal Enerji Üretim Sistemleri

Jeotermal enerji üretim sistemleri, elektriğin yanı sıra ısıtma ve soğutma için de sıkça kullanılmaktadır. Elektrik üretimi sistemlerinde yüksek sıcaklık kaynağından gelen buhar, türbinleri çalıştırarak sistemdeki miller aracılığıyla ısıyı elektriğe dönüştürür.

Jeotermal ısıtma ve soğutma sistemleri ise daha düşük sıcaklıktaki kaynaklar için kullanılır. Sistemdeki eşanjörler, ısıyı dolaşımdaki sıvılara aktarır ve daha sonra radyant zemin sistemleri ya da basınçlı hava üniteleri aracılığıyla binaların ısıtılması veya soğutulması sağlanır.

 

Jeotermal Enerji Yenilenebilir mi?

Jeotermal enerji avantajları arasında en çok dikkat çekenlerden biri sürdürülebilir olmasıdır. Fosil yakıtların aksine jeotermal enerji, doğal olarak kendini yenilemesiyle dikkat çeker. Milyonlarca yıl yayılmayı sürdürecek olan dünyanın merkezindeki ısı, gelecek nesiller için güvenilir ve uzun vadeli enerjinsağlamak için ideal bir enerji kaynağıdır. Bu yenilenebilir doğa, jeotermal enerjiyi fosil yakıt benzerlerinden ayırarak karbon emisyonlarından ve çevresel bozulmadan arınmış bir gelecek sunar.

 

Jeotermal Enerji ve Sürdürülebilirlik İlişkisi

Jeotermal enerji, faydaları ile çevre dostu ve yenilenebilir olmanın da ötesinde bir işleve sahiptir. Jeotermal enerjinin minimum düzeydeki sera gazı emisyonları sayesinde, kömürle çalışan enerji santrallerinin dumanından arınmış açık bir gökyüzü hayalinin gerçeğe dönüşmesi mümkündür. Geleneksel enerji kaynaklarının neden olduğu arazi bozulmasıyla tam bir tezat oluşturan, genişleyen petrol platformlarının el değmediği bozulmamış manzaralar da gelecek nesillere en güzel hediye olan jeotermal enerji, enerji ihtiyaçlarımıza temiz ve çevreye duyarlı bir çözüm sunarak gezegen üzerindeki etkimizi en aza indirirken sürdürülebilir bir geleceğin önünü açmaktadır.

 

Türkiye'de Jeotermal Enerji Potansiyeli

Türkiye’de aktif Ege fayı ve çeşitli manzaralarla karakterize edilen eşsiz jeolojik konumu ve coğrafi özellikleri ülkeye bol miktarda jeotermal kaynak kazandırmıştır. Denizli, Aydın ve Manisa'da hem elektrik üretimi hem de doğrudan ısıtma uygulamaları için önemli potansiyele sahip geniş araziler bulunmaktadır. Kaplıcalar ve gizli rezervuarlar açısından zengin bu bölgeler Türkiye'nin henüz kullanılmamış enerji potansiyeline ışık tutmaktadır.

 

Türkiye'deki Mevcut Jeotermal Enerji Santralleri

Türkiye’de 2023 yılı Ocak ayı sonu itibarıyla lisanssızlar dâhil olmak üzere 11.623 elektrik enerjisi üretim santrali bulunmaktadır. Bu santrallerin 63 adedi jeotermal enerji üretimi kaynaklarıdır. Türkiye, 1682 MW enerji üretimi ile jeotermal endüstri açısından 2021 sonunda ve 2022 yılında en iyi 10 ülke arasında 4. sırada yer almıştır. Özellikle Ege Bölgesi'nde yoğunlaşan bu santraller, temiz elektrik üreterek Türkiye'nin enerji karışımına önemli katkı sağlamaktadır.

 

Dünyada Jeotermal Enerji Kullanımı

Türkiye, jeotermal enerji kullanımında dünyanın ilk 10 ülkesi arasında yer almaktadır. İzlanda Hükümeti’nin açıklamasına göre, İzlanda’da elektrik üretiminin neredeyse %100’ü yenilenebilir enerjiden sağlanmaktadır. Bunun yaklaşık %73’ü hidroelektrik ve %27’si jeotermal enerji kaynaklı olduğu belirtilmiştir. İtalya ve Amerika Birleşik Devletleri'nin de önemli jeotermal enerji üretim kapasiteleri bulunmakta ve bu da dünyanın sürdürülebilir enerji kaynağına artan bağımlılığını göstermektedir.

 

Jeotermal Enerji ve Teknolojik İlerlemeler Gelecekte Neler Getirecek?

Fosil yakıtlardan geçiş sürecinde, gelecek için öngörülen enerji tüketimi hibrit enerjiden geçmektedir. Güneşin parlamadığı ve rüzgârın esmediği zamanlarda jeotermal enerji en önemli destekleyici kaynak olarak dikkat çekmektedir. Dünya üzerinde yaşadığımız sürece günde 24 saat jeotermal enerjiye ulaşmamız mümkündür. Enerjiyi diğer yenilenebilir teknolojilerle birleştirip hibrit sonuçlar elde ederek yenilenebilir enerjiyi güçlü şekilde kullanmak, gelecek nesillere yaşanabilir dünya bırakmak konusunda büyük umut vadetmektedir.

 

KAYNAKÇA: 

https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/geothermal-energy

https://www.85renewable.com/en/geothermal-explained

https://www.enelgreenpower.com/learning-hub/renewable-energies/geothermal-energy/natural-displays-of-geothermal-energy

https://www.thinkgeoenergy.com/thinkgeoenergys-top-10-geothermal-countries-2022-power-generation-capacity-mw/

 


Aydem Plus, temiz enerji konusundaki uzmanlığı ve tutkusuyla Türkiye'nin daha temiz ve güvenli bir enerji geleceğine geçişine aktif olarak katkıda bulunuyor. İşletmeniz veya eviniz için jeotermal enerji potansiyeli hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, bugün Aydem Plus ile iletişime geçebilirsiniz. Jeotermal enerji ile ilgili yorumlarınızı bizimle paylaşabilirsiniz.


Yorum Yap

E-posta adresiniz yayınlanmayacaktır.