Anlamı “Yer” olan Jeo ve anlamı “Isı” olan Termal kelimelerinin birleşiminden meydana gelen Jeotermal; yer altındaki ısıdan kaynağını alan sıcak su, buhar ve gazlardır. Dünyanın çekirdeğindeki çok yüksek sıcaklıktan dolayı yer kabuğunun derinliklerine doğru inildikçe sıcaklık artmaktadır. Bu artışa ısı gradyeni denir. Isı gradyeninin ortalama değeri; 3 derece/100 metredir. Yani yerin derinliklerine doğru inildikçe, her 33 metrede 1 derece sıcaklık artışı olmaktadır.
Yer içinde, farklı iletim yollarıyla iletilen ısının, kayaçlar içinde göç eden veya durağan şekilde hapsolmuş sıvı ya da gazların tümüne jeotermal akışkan denir. Türkiye’de şimdiye kadar çıkarılan akışkanların tamamı sıvı ya da sıvı-buhar karışımı şeklindedir. Yer altından çıkan veya yapay yollarla elde edilen akışkanların jeotermal olarak adlandırılabilmesi için sıcaklığının 200 derecenin üstünde ve mineral karışımının 1000 mg/litre üzerinde olması gerekmektedir.
Jeotermal akışkanların ısı, basınç ve buhar gibi özelliklerinden doğrudan veya dolaylı olarak kullanılması sonucu elde edilen enerjiye jeotermal enerji denir. Jeotermal enerji genellikle; çatlak ve kırıkların oluşturduğu altere zonlardan ilerleyerek yeryüzüne kadar ulaşan sulardan ya da yer altındaki jeotermal kaynaklara yapılan sondaj kuyularından elde edilmektedir. Kendiliğinden yeryüzüne çıkan suların sıcaklığı 150 dereceden daha fazla ise bunlara yüksek entalpili enerji, 20-150 derece arasında ise orta-düşük entalpili enerji denilmektedir. Jeotermal enerjinin çevre kirliliğine etkisi olmadığından, doğa dostu bir enerji türüdür. Aynı zamanda ucuz ve yenilenebilir bir enerji türüdür.

Jeotermal Enerjinin Kullanım Alanları:
Geçmişten günümüze jeotermal enerjinin kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Jeotermal enerji dünyada ve ülkemizde çok çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır. Daha önceleri genellikle sadece sağlık amaçlı kullanılmış olan jeotermal enerji, günümüzde evlerde ve endüstride birçok alanda kullanılmaktadır.
Elektrik Üretimi: Jeotermal enerji kaynaklarından çıkarılan yüksek basınçlı buhar ile elektrik enerjisi elde edilmektedir. 130 derece ve üzeri sıcaklıklarda çıkarılan sular kullanılarak da elektrik üretimi yapılmaktadır. Elektrik üretimi yapmak için, jeotermal enerjinin çıkarıldığı kaynak yakınlarına elektrik santralleri kurulmaktadır.
Isıtma: Bazı ülkelerde 400 derece ve üzerindeki sıcaklıklarda çıkarılan jeotermal sulardan, kentleri ısıtmada ve sıcak su kullanımında yararlanılmaktadır. 400 dereceden daha düşük sıcaklıklardaki sulardan ise bölgesel olarak binaların ısıtmasında yararlanılmaktadır. Jeotermal enerjiden, binaların ısıtılmasından başka sera ısıtmasında, çiftliklerin ısıtılmasında ve yol ve pistlerin ısıtılmasında faydalanılmaktadır.
Endüstride Kullanım: Sıcak su ihtiyacı olan fabrikalar, jeotermal enerji kaynaklarına yakın bölgelerde tesisler kurarak bu ihtiyaçlarını karşılamaktadırlar. Sıcak su ihtiyacının olduğu endüstri alanları arasında, kerestecilik ve ağaç kaplama, beton blokların kurutulması, deri kurutulması ve işlenmesi, kâğıt sanayi ve dokumacılık, yiyeceklerin kurutulması ve bira üretim sanayi gibi birçok alan mevcuttur.

Kimyasal Madde Üretimi: Jeotermal akışkanların içinde bulunan minerallerden birçok kimyasal madde üretimi gerçekleştirilmektedir. İçerisinde bulundurduğu karbondioksitten kuru buz üretimi yapılması, buna iyi bir örnek olarak gösterilebilir. Jeotermal akışkanlardan ayrıca amonyum sülfat, amonyum bikarbonat, borik asit ve ağır su gibi kimyasal maddeler de üretilmektedir.

Kaplıca Amaçlı Olarak Kullanım: Termal suların içerdikleri mineraller ve sıcaklık gibi etkenleri kullanılarak, sağlık turizminde yaygın olarak yararlanılmaktadır.

Jeotermal Enerjinin Kaynağı:
Yerkürenin en temel ısı kaynağı, merkezinde bulunan çekirdektir. Çekirdek üzerindeki manto katmanı içerisinde yer alan magma ise jeotermal enerjinin temel ısı kaynağını oluşturmaktadır. Yer altındaki kırıklı çatlaklı zonlardan, magmanın ısıttığı kayaçların içlerine kadar ilerleyen sular ve bu suların kaynaması sonucu oluşan buhar tekrar yeryüzüne ilerleyerek jeotermal enerjiyi oluştururlar. Jeotermal enerjinin diğer ısı kaynakları arasında, yer altındaki ekzotermik kimyasal tepkimeler, radyoaktif maddelerin bozunumu, fayların ortaya çıkarttığı sürtünme enerjisi ve volkanlar yer almaktadır. Jeotermal enerjinin en temel su kaynağı kar ve yağmurlardır. Yer kabuğu içindeki çatlaklardan yer altına süzülen sular, ısınarak tekrar yeryüzüne çıkar. Bir bölgede ne kadar çok yağış olursa, jeotermal kaynak o derece beslenir.

Türkiye’nin Jeotermal Kaynakları:
Jeotermal kaynaklar çoğunlukla fay sistemlerinin yoğun olduğu bölgelerde görülmektedir. Türkiye’nin çok aktif bir deprem ülkesi olması, sürekli hareket halinde olan yer kabuğu yapısı ve çok fazla sayıda aktif fay sistemlerinin bulunması, jeotermal kaynaklar bakımından zengin bir ülke olmasına neden olmuştur. Özellikle Ege bölgesinde yoğun bir jeotermal kaynak yoğunluğu mevcuttur. Örnek olarak Afyon-Denizli-Aydın hattının bulunduğu Büyük Menderes Grabeninde, çok yüksek sıcaklıkta ve yüksek basınçta jeotermal kaynaklar bulunmaktadır. İzmir, Çanakkale, Kütahya, Uşak, Ankara gibi illerde de yoğun olarak jeotermal kaynaklara rastlamak mümkündür. Bunların dışında volkanik aktivitelere bağlı olarak Ağrı, Kayseri, Nemrut, Kula gibi yerlerde de jeotermal kaynaklar mevcuttur.

Jeotermal Enerjinin Diğer Enerjilere Göre Farkları:
– Jeotermal enerjinin sağlık alanında kullanılması onun en büyük avantajlarındandır.
– Fosil kaynaklı enerji türlerine göre sürdürülebilirliği çok uzun ömürlüdür. Meteorolojik yağışlar devam ettiği sürece, jeotermal enerji de var olacaktır.
– Ulusal bir teknoloji geliştirilmesi ile enerjide dışa bağımlılığı azaltabilir.
– Nükleer ve Fosil kaynaklı enerjilere oranla çevreyle barışık bir enerji türüdür.
– Diğer enerji kaynaklarına göre daha ucuz bir teknoloji gerektirmektedir.
– Diğer enerji kaynaklarına dönüşümü çok kolaydır.
– Kimyasal ürün üretimine uygun bir enerji kaynağıdır.

Jeotermal Enerjinin Çevresel Etkileri:
Her ne kadar doğayla barışık bir enerji türü olsa da, jeotermal enerjinin uzun süreli kullanımlarında dikkat edilmesi gereken hususlar vardır. Jeotermal enerji havaya çok çok az miktarda karbondioksit salınımı yapmaktadır. Ancak jeotermal su ve buharların içinde bulunan kimyasal maddelerin çevreye olan etkileri göz ardı edilmemelidir. Jeotermal akışkan içinde bulunan, bitkilere ve organizmalara zararı olan bazı kimyasal bileşenler, hidrojen sülfür, amonyum, cıva, bor gibi maddelerdir. Bunların toprağa, nehirlere ve havaya karışmamaları için önlemler alınmalıdır. Jeotermal enerjinin çevreye olan bir diğer etkisi ise termal kirliliktir. Yüksek sıcaklıklardaki sular, sıcaklık değişimlerine karşı hassas olan organizmalara zarar verebilirler. Jeotermal kaynakların bulunduğu bölgelerde meydana gelen sıcaklık değişimleri, ekosistemde değişikliklere sebep olabilirler. Bu durumu önlemek için, kullanılan jeotermal akışkan soğutularak tekrar yer altına gönderilmelidir.

Jeotermal Kaynaklar Nasıl Aranır?
Jeotermal kaynak aramasında ilk aşama, mevcut durumda yeryüzüne çıkan kaynakların değerlendirilmesidir. Bu kaynaklardan alınan su numunelerinin kimyasal laboratuvar analizi, sıcaklık ölçümleri, kaynağın verimi gibi konular bu aşamada değerlendirilmeye tabi tutulur. Yeni bir kaynak aranmasında öncelikle gözlemsel çalışmalar yapılır. Jeolojik oluşumların incelenmesiyle jeotermal iz araması yapılır. Bunun için jeotermal akışkanların toplanabileceği havzalar, fay sistemleri gibi konular araştırılarak bölgesel kaynak aramaları yapılabilir. Jeotermal kaynakların aranmasında mutlaka yapılması gereken ise Jeofizik yöntemlerin uygulanmasıdır. Jeofizik Mühendisleri tarafından yapılan bu çalışmalar ile yer içinin fiziksel özellikleri ölçülür. Jeofizik ölçülerden elde edilen veriler bilgisayar ortamında değerlendirilerek yorumlar yapılır. Jeofizik çalışmalarla, sıcak akışkanın yeryüzüne çıkabilmesi için gerekli olan tektonik ortamların (kırık, çatlak, fay vb.) belirlenmesi, sıcak akışkanın sahip olduğu elektriksel özelliklerin ölçülmesi temel konularda çözümler üretilir. Hazırlanan harita ve kesitlerden yorum yapılarak jeotermal akışkanın bulunduğu ortam tanımlanmaya çalışılır. Daha sonra eldeki tüm jeolojik ve jeofizik veriler bir arada değerlendirilerek sonuca varılır. Jeotermal kaynak aramaya yönelik jeofizik araştırmalarda hedeflenen parametreler, olası kaynak derinliği, jeolojik yapı, yapay ve doğal elektriksel değişimler, yoğunluk, manyetik alan değişimleri ve sismik hız bilgileridir. Bu parametrelere yönelik olarak uygun jeofizik yöntemler genellikle bir arada uygulanmaktadır. Jeotermal aramalarda kullanılan jeofizik arama yöntemlerinden bazıları;
– Doğal Potansiyel Yöntemi (SP)
– Elektrik Özdirenç Yöntemi
– İndüksiyon Polarizasyonu Yöntemi (IP)
– Gravite Yöntemi,
– Manyetik Yöntemler,
– Elektromanyetik Yöntemler;
– Manyetotellürik Yöntem,
– Sismik Yöntemler
– Kuyu içi Jeofizik Yöntemler;

Jeotermal Kuyu Açılması:
Jeolojik ve Jeofizik çalışmaların birlikte değerlendirilmesinden sonra öncelikli olarak bir test kuyusu açılması uygun olacaktır. Çünkü jeotermal bir sondaj çalışması oldukça pahalı bir işlemdir. Test kuyusu ile jeolojik yapı ortaya çıkarılacak ve jeofizik kesitlerle korelasyon yapma imkanı yakalanmış olacaktır. Burada amaç jeotermal üretim yapılacak kuyu için en uygun yeri belirlemektir. Üretim kuyusunun açılacağı noktada ilk olarak, sondaj makinasının sabit durmasını sağlayacak temel betonu atılmalıdır. Sondaja başlanırken delik çapı geniş olacak şekilde başlanır. Bunun nedeni kuyu güvenliği ve sondaj ekipmanı açısından riskleri en aza indirmektir. Açılan kuyuda sürekli olarak sıcaklık ve viskozite ölçümleri yapılarak kuyu takip edilmelidir.

Reenjeksiyon Kuyusu Nedir?
Isı enerjisi kullanılan jeotermal akışkanın, çevreye zarar vermemesi için, ön soğutma yapılarak yer altına tekrar gönderilmesine Reenjeksiyon denilmektedir. Bu işlem için açılan kuyulara ise Reenjeksiyon kuyuları denir. Yapılan bu çalışma ile jeotermal enerjinin devamlılığı sağlanmaktadır.

Jeotermal Ruhsatları:
Ülkemizde jeotermal enerji konusunda iki çeşit ruhsat verilmektedir. Bunlar arama ve işletme ruhsatıdır. Arama ruhsatları 3+1 yıllık, işletme ruhsatları ise 29+10 ar yıl uzatmalı olarak verilir. Arama ruhsatı müracaatları, 1/25000 ölçekli pafta adı ve koordinatları ile birlikte beş bin hektardan daha az büyüklükte bir alanda olacak şekilde, arama projesi ile birlikte İl Özel İdarelerine yapılır. Aynı alan için birden fazla talep olması durumunda, projenin durumuna ve yatırım miktarına bakılarak seçim yapılır. Müracaatlar Maden İşleri Genel Müdürlüğüne (MİGEM) iletilir. İşletme ruhsatları başvuruları ise, arama ruhsatının biteceği tarihin son mesai saatine kadar, işletme projesiyle birlikte İl Özel İdarelerine yapılır. Arama ruhsatı için ödenmesi gereken harç 1000 TL olup, işletme ruhsatı alabilmek için bu miktarın 4 katı ödenmektedir. Ayrıca hektar başına ruhsat harcının %1 i oranında teminat alınmaktadır.

Kaynakça:
http://yumurtaliekmek.com/jeotermal-enerji-nedir/
JEOFİZİK BÜLTENİ, http:// www.jeofizik.org.tr

Yazar:Burak Yıldırım

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here