Bilgiustam
Türkiye'nin Bilgi Sitesi

Sürdürülebilir Büyümede Enerji Kaynakları

0 42

Kamu ve özel sektör, girişimciliği belirsizlik altında fırsatları değerlendiren, yeni ürünler, işler yaratan, bölgenin ekonomik kalkınmasına katkıda bulunan aktif, yaratıcı insanların hareketi olarak görüyor. ‘Yeni’ vizyonu ve çevikliği olan girişimciler ise sosyal ve çevresel zorlukların üstesinden gelerek herkes için sürdürülebilir bir gelecek yaratmada önemli bir rol oynarlar.
Hiç şüphe yok ki, dünyanın çoğu ülkesinde güç güvenilirliği artmıştır. Yıllar geçtikçe elektrik gücü, akıllı telefonlar, elektronik araçlar, kişisel bilgisayarlar vb. İle kamu hizmetlerini medeniyetin baskın ve temel bir parçası haline getirmenin ötesinde büyüdü. Büyüyen bir ekonominin güç taleplerini karşılamak için enerji kayıplarının en aza indirilmesi gerekiyor. Enerji üretiminden son yüke kadar iletim ve dağıtım hatları boyunca bu yapılmalıdır. Bu bölümde, enerji sürdürülebilirliği için olası bir çözüm olarak yenilenebilir enerji sürdürülebilir çözümleri ve süper iletken güç uygulamaları, sürdürülebilir ve süper iletken teknolojinin çevresel etkileri gelecekteki eğilimlerle tartışılmaktadır. Akıllı şebekeyi ve sürdürülebilirlikteki rollerini tanıtıyor.
Süperiletken güç teknolojisi, kriyojenik olarak bilinen bir soğutma yönteminin benimsenmesiyle gücü sıfır dirençle iletme ve dağıtma imkanı sunar. Süper iletken kablolar ve diğer birçok uygulama, “Yüksek Sıcaklık Süper İletkenleri (HTS)” veya Düşük Sıcaklık Süper İletkenleri (LTS) adı verilen malzemeleri kullanır. Bu bölüm, soğutucu olarak çevre dostu sıvı nitrojen kullanan HTS uygulamalarına daha fazla odaklanmaktadır. Bazı kritik parametrelerin altında: kritik sıcaklık (Tc), kritik alan (Hc) ve kritik akım, süper iletken; bu da güç yoğunluğunu çok yüksek hale getirir ve kayıplar pratik olarak sıfırdır. Üç kısıtlamanın altındaki bu bölge kritik yüzey olarak bilinir. Geleneksel tellerin aksine, HTS kabloları şebekede verimli güç üreten düşük çalışma voltajıyla çok yüksek bir akımda çalışır.
Sürdürülebilir Büyümede Enerji KaynaklarıYüksek endüstriyel üretim seviyesiyle birlikte çeşitli elektrikli akıllı cihazlara olan iştahın arttığı toplumumuzda, üretilen gücün tüketicilerin ihtiyaçlarını karşılamak için verimli bir şekilde iletilmesi gerekiyor. Elektrik şebekesi, elektrik üretim tesisleri ile tüketiciler arasında aracı ağ olarak hizmet vermektedir. Güç, tüketicisine aşağıdaki sırayla ulaşır:
• Nesil
• Yüksek gerilim iletim trafo merkezi
• Yüksek iletim hatları
• Birincil dağıtım trafo merkezi
• İkincil dağıtım trafo merkezi
• Tüketiciler
Amerika Birleşik Devletleri’nde elektrik talebinin 2010’da 3,9 milyar kWh’den 2035’te 4,7 milyar kWh’ye çıkacağı tahmin ediliyor. Bu muazzam yük artışı, geleneksel alüminyum veya bakır teknolojisine zorlu bir aşırı yüklenmeye neden olur; Aşırı yüklenmeden kaynaklanan verimsizliği en aza indirme gereksinimi süper iletken güç teknolojisi ile karşılanabilir çünkü küçük bir kesit alanında büyük miktarlarda güç taşıyabilir. Kapalı devre kriyojenik uygulama, çevre üzerinde doğrudan ısı kaybı etkisi olan geleneksel sistemlere kıyasla dış ortama ısı kaybını desteklemez. Dahası, birim hacim başına yüksek enerjisinden dolayı, süper iletken uygulamalar, bakırdan yapılan geleneksel ağır sistemlerin aksine hafiftir ve kompakttır.

Enerji Sürdürülebilirliği

Yenilenebilir (rüzgar, jeotermal, güneş ve hidroelektrik) ve yenilenemeyen (nükleer, kömür, petrol ve doğal gaz) enerji kaynakları olarak gruplandırılan farklı elektrik enerjisi kaynakları vardır. Sürdürülebilir enerji insanlık için bir zorunluluk haline geldi ve gelecek nesiller için ihtiyaç duyulan doğal kaynakları israf etmeden bu nesle enerji sağlayabilen yenilenebilir enerji kaynakları ile çok ilgisi var. Gelecek için gücü sürdürebilmek için rüzgâr, güneş, hidroelektrik ve biyokütle üretimi gibi birçok yenilenebilir kaynak araştırıldı. Bu bölüm, çevre dostu olan sürdürülebilir enerji kaynakları olarak çeşitli yenilenebilir enerji türlerini tartışmaktadır. Şu anda, küresel elektrik üretiminin yalnızca % 23,7’si yenilenebilir kaynaklardan sağlanmaktadır.

Biyokütle Enerji Üretimi

Biyokütle, orman artıkları, odun atıkları, tarımsal artıklar ve biyokütle hammaddelerinden elde edilir. Biyokütle, yenilenemeyen enerji kaynaklarına kıyasla daha düşük karbondioksit yaydığı için temiz bir enerji olarak kabul edilir. Tüm biyokütle enerjisi üretim döngüsü tamamen ücretsiz CO olmasa da, hasat ve taşıma biyokütle sırasıyla, biyogaz ve ısı serbest biyokimyasal ve termokimyasal süreçleri içermektedir. 2010 yılı itibariyle, Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanılan enerjinin % 4’ü biyokütleden elde edilmiştir. Sürdürülebilir Büyümede Enerji Kaynakları
Biyokütle, tahmin ufku boyunca en büyük hidroelektrik olmayan yenilenebilir teknoloji olmaya devam ediyor ve 2000’de yaklaşık 6,7 GW’lık bir kapasiteden 2020’ye kadar yaklaşık 10,4 GW’ye yükselecek. Benzer şekilde, biyokütleden üretim 2000’de 38,0 milyar kWh’den 64,3 milyar kWh’ye çıkacaktır. (2020 itibarıyla) Bu, tek başına biyokütleden enerji üretimine olan ihtiyacın yaklaşık% 69,2 artacağı anlamına gelmektedir.

Hidroelektrik Enerji Üretimi

Bu birinci nesil yenilenebilir enerji kaynağı olup, en çok ticarileştirilmiş yenilenebilir enerji kaynağıdır. Hidroelektrik güç, bir barajın içinden akması için yapılan yüksek hızlı sudan kinetik enerji yoluyla üretilir. Su türbini hız kontrolünü harekete geçirir ve karşılığında jeneratörü çalıştırır. Kaynaktan, büyük HES 2020 % 95 gibi yüksek verim için tahmin edilmektedir; verimlilik türbin tasarımına, dalga gücüne, su hacmine ve diğer dönüştürme sistemi sınırlamalarına bağlıdır.

Güneş Enerjisi Üretimi

Bu, elektriğe dönüştürülecek güneş ışığını absorbe etme işlemidir ve CO 2 yaymadığı için sera gazlarını en aza indirmenin çözümlerinden biridir. Güneş ışığının ürettiği ışık, güneş panelleri tarafından emilir ve bir inverter tarafından alternatif akım (AC) elektriğe dönüştürülmeden önce doğru akım (DC) olarak depolanır. En büyük dezavantajlarından biri, en yoğun döneminin gündüz olması ve bu durumda enerjinin yoğun dönemde depolanması gerektiğidir, böylece enerji yoğun olmayan dönemde tedarik edilebilir. PV hücreleri, yaklaşık % 15’lik bir dönüşüm verimliliği ile güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür.

Rüzgar Enerjisi Üretimi

Rüzgar üretimi, havanın hareketini elektrik enerjisine dönüştürmek için rüzgar türbininin kullanılmasını içerir. Havanın hareketi yükseklik ile artar. Üretilen güç, sistemin verimliliğine, rüzgâr hızı rotor kanadı tasarımına, depolama sistemlerinin kapasitesine ve hava yoğunluğuna bağlıdır. Çevre kirliliğinin gezegenimizde küresel ısınma gibi büyük etkilere neden olduğu bir yüzyılda, daha temiz enerji araçlarının peşine düşme dürtüsü var. Elektrik şebekesindeki süper iletkenlik düşünüldüğünde, güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisi en çok kullanılan yenilenebilir enerji kaynaklarıdır.

Jeotermal Enerji Üretimi

Sürdürülebilir Büyümede Enerji KaynaklarıYeryüzündeki ısıdan üretilen enerjiye jeotermal enerji denir. Bu enerji, ister çöplükte ister dağların tepesinde olsun, çevremizin farklı köşelerinde bulunabildiğinden kolaylıkla elde edilebilir. Bu enerji, fosil bağımlılığına yönelik temiz ve sürdürülebilir çözümlerden biridir. Amerika Birleşik Devletleri 2015 yılında 15.918 bin MW üretti ve Kaliforniya gibi eyalet elektriğinin% 7’sini ekzotermik olarak üreten bir eyalettir. Jeotermal enerjinin ana kaynaklarından biri, sıcak erimiş kaya veya magma olarak bilinen sabit bir ısı katmanının bulunduğu yer kabuğunun altındadır. Bu katman, ısının tektonik plaka sınırlarından geçmesine izin veren sismik olarak aktif bölgelerle en yüksek yer altı sıcaklığına sahiptir.
Jeotermal santral için yaklaşık üç temel tasarım vardır, ancak en basit olanı kuru buhar üretimidir. Bu konsept, buharın sıcak katmandan türbine alınmasını ve ardından bir kondansatör, sıcak buharı türbini kontrol eden suya dönüştürmeyi içerir. Türbin, güç üreten jeneratörü çalıştırır. Rüzgar ve güneş enerjisinin aksine, jeotermal enerji tüm yıl boyunca bulunur; Jeotermal enerji maliyeti, kömür için 5.5 sent / kWh’ye kıyasla 3.6 sent / kWh’dir.

Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/sustainable-energy
https://www.researchgate.net/publication/279861936_Sustainable_Growth_and_Applications_in_Renewable_Energy_Sources

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Bu web sitesi deneyiminizi geliştirmek için çerezleri kullanır. Bununla iyi olduğunuzu varsayacağız, ancak isterseniz vazgeçebilirsiniz. Kabul etmek Mesajları Oku