Rüzgar ve güneş, temiz enerji devrimine güç veriyor. Yenilenebilir enerji kaynakları artık "kirli" fosil yakıtların yerini alıyor ve yüksek karbon emisyonu ve diğer kirlilik türlerini ortadan kaldırarak Dünya'ya yaşama şansı veriyor (Bkz. Dünya aşırı ısınıyor). Ancak "yenilenebilir" olarak pazarlanan tüm enerji kaynakları aslında çevreye faydalı değil. Biyokütle ve büyük hidroelektrik barajlar vahşi yaşam ve iklim değişikliği üzerinde olumsuz sonuçlara sahip. Yenilenebilir enerji kaynakları türleri ve yenilenebilir enerji hakkında bilmeniz gerekenler.
Uluslararası Enerji Ajansı'na göre yenilenebilir enerji kapasitesi, güneş enerjisi öncülüğünde 2019 ve 2024 yılları arasında %50 artacak.
Yenilenebilir Enerji Nedir?
Kısaca temiz enerji denilen yenilenebilir enerji, sürekli yenilenen doğal kaynaklardan veya süreçlerden gelir. Yenilenebilir enerji yeni bir akım gibi görünse de doğanın gücünden yararlanmada köklü geçmişe sahibiz. Onu ısıtma, ulaşım ve aydınlatmada kullandık. Rüzgarı denizde yolculuk etmek için teknede ve tahıl öğütmek için yel değirmeninde kullandık. Ancak özellikle 500 yıldır dünya kömür ve doğal gaz gibi ucuz ancak kirli kaynaklar kullanıyor.
Yenilenebilir enerji dev açık deniz rüzgar çiftlikleri kadar geniş, elektriğin şebekeye geri satıldığı evlerdeki çatı güneş panelleri kadar ufak olabilir.
Kirli Enerjiyi Anlamak
Yenilenemez veya "kirli" enerji petrol, gaz ve kömür gibi fosil yakıtlardır. Yenilenemez enerji kaynakları sınırlı. Taşıt yakıtları, tarih öncesi zamanlardan beri var olan ham petrolden arıtılmış sınırlı bir kaynaktır.
Yenilenemez enerji kaynakları belirli bölgelere özgüler yani her ülkenin erişiminde değil. Ancak her ülkenin güneş ışığına ve rüzgara erişimi var. Yenilenebilir enerjiye öncelik vermek ihracata bağımlılığı azalttığından ulusal güvenliği de artırır.
Yenilenemeyen enerji kaynakları çevreyi veya insan sağlığını tehlikeye atıyor. Petrol sondajı açık madencilik denilen toprağı kaldırarak kazma yoluyla yapıldığında hidrolik kırma uygulanır ve bu teknoloji depremlere ve su kirliliğine neden olur. Kömür santralleri havayı kirletir, küresel ısınmayı artırır.
Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Türleri
Güneş Enerjisi
Ekin yetiştirmek, ısınmak ve yiyecek kurutmak. İnsanlar binlerce yıldır güneş enerjisini benimsiyor. Dünya her saat insanlığın bir yılda kullandığından daha fazla güneş enerjisiyle dolar. Solar veya fotovoltaik (PV) hücreler silikondan yapılıyor ve güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürür. Güneş ışığı PV hücrelere düştüğünde elektrik yükleri hücredeki mevcut elektrik alana yanıt olarak hareket eder ve elektrik akışı elde edilir.
Güneş çiftliklerinde güneş ışığı aynalar yardımıyla yoğunlaştırılıyor ve dönümlerce güneş pili binlerce eve güç sağlıyor. Yüzen güneş enerjisi çiftlikleri ise atık su tesisleri ve su kütlelerini kullanır. Güneş enerjisi havayı kirletmez veya sera gazı yaratmaz.
ABD 2021-2023 arasında güneş paneli kurulumunu dört katına çıkaracak. Birleşik Krallık'a yılda 1 milyondan fazla güneş paneli kuruluyor ve Avustralya tek bir yılda 2 milyon güneş paneli kurulumu yapabiliyor. Bir nedeni düşen fiyatlar. 2040'a dek kömür enerjisi üretmek %70 oranda kârsız olacak.
Ticari ve endüstriyel güneş enerjisi kapasitesi 2018'deki 150 GW'dan (gigawatt veya 1 milyar watt) 2024'te 377 GW'a çıkacak ve Çin 2024'te dünyanın en büyük konut güneş enerjisi kapasitesine sahip olacak.
Rüzgar Enerjisi
Rüzgar enerjisinin tarihi binlerce yıllık yel değirmenleriyle başladı. Bugün dev apartmanları aşan türbinler var. Rüzgar enerjisi, rüzgarın elektrik jeneratörüne bağlı bir türbini döndürmesiyle elde ediliyor. Rüzgar, türbinin pervane benzeri kanatlarını döndürür ve kanada bağlı rotor jeneratörü döndürerek elektrik üretilir.
Karadaki rüzgar kapasitesinin 2024 yılına kadar %57 artarak 850 GW'a ulaşması bekleniyor. ABD ve Çin karaya en çok rüzgar türbini inşa eden ülkelerden. Rüzgar en ucuz enerji kaynaklarından biri. ABD'de elektrik üretiminin %9'unu karşılıyor. Açık denizdeki rüzgar türbini sayısının 2024 yılına dek üç kat artarak 65 GW olması bekleniyor. Dünyadaki toplam rüzgar enerjisi üretiminin %10'u açık denizden gelir. Büyümenin yarısı AB'den gelecek. Çin ise 12,5 GW ile alanın lideri.
Hidroelektrik Enerji
Hidroelektrik enerji yerini rüzgar enerjisine bırakıyor. Hidroelektrik enerji büyük bir nehirde hızlı hareket eden suya veya yüksek bir noktadan hızla alçalan suya dayanır. Su jeneratöre bağlı türbin kanatlarını döndürür. Türbin böylece düşen suyun kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Jeneratör ise türbinden gelen mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
Bugün büyük hidroelektrik santraller yani mega barajlar artık yenilenemez enerji sınıfına giriyor. Mega barajlar, doğal su akışı yönünü değiştirir ve azaltır, bu nehirlere muhtaç olan hayvan ve insanları tehdit eder. Daha incelikli inşa edilen küçük hidroelektrik santraller ise (40 MW altı kapasiteli) su akışını kısmen değiştirdiğinden çevreye çok daha az zarar veriyor.
Hidroelektrik 2024'te dünyanın birincil yenilenebilir enerji kaynağı olmaya devam edecek. Hidroelektrik kapasitesi Çin, Hindistan ve Brezilya başta olmak üzere %9 (121 GW) artacak. Büyümenin %25'i yalnız üç mega projeden doğacak: Çin'de (16 GW'lı Wudongde ve 10 GW'lı Baihetan) ve Etiyopya'da (6,2 GW'lı Büyük Rönesans projesi).
Biyokütle Enerjisi
Biyokütle, bitki ve hayvanlardan elde edilen ve ekinleri, atık odunları ve ağaçları içeren organik malzemedir. Biyokütle yakıldığında mevcut kimyasal enerji ısı olarak yükselir ve ısı buhar türbinini döndürerek elektrik üretilir.
Biyokütle yanlışlıkla temiz, yenilenebilir bir yakıt ve elektrik üretme yöntemi gibi gösteriliyor. Ancak başta orman kaynaklı olanlar dahil birçok biyokütle biçimi fosil yakıtlardan daha çok karbon emisyonu yaratır. Biyoçeşitlilik için yarattığı olumsuz sonuçlar da var. Ancak düşük karbonlu biyokütle enerjisi biçimleri bulunuyor. Örneğin kereste fabrikalarından çıkan talaş ve yongalar düşük karbonlu bir biyokütle kaynağı.
Jeotermal Enerji
Kaplıcalar jeotermal enerjidir. Dünya'nın merkezindeki kayalardaki radyoaktif parçacıklar bozundukça gezegenin çekirdeği Güneş'in yüzeyi kadar sıcak olur. Bu sıcak yeraltı suyu derin kuyulardan yüzeye çıkarılır ve basınçla bir türbine pompalanarak elektrik üreten bir hidrotermal kaynak yaratılır. Kullanılan buhar ve suyun yeniden yer altındaki rezervuara iletildiği jeotermal santraller düşük emisyon üretiyor. Yeraltı rezervuarı olmayan yerlerde jeotermal santral kurulabiliyor. Ancak jeolojik yönden hareketli noktalara kurulan jeotermal santrallerin deprem riskini artırdığına dair teoriler var.
Okyanus Enerjisi
Gelgit ve dalga enerjisi henüz tüm gelişimini tamamlamadı. Amaç daima Ay'ın yer çekiminden etkilenen okyanustan enerji elde etmek. Okyanus körfezi veya lagüne gelgit barajı kurarak gelgit enerjisi üretme fikri barajlara benzediğinden vahşi hayata zarar verebilir. Gelgit enerjisi gibi, dalga enerjisi de su yüzeyinin üzerine veya hemen altına baraj benzeri yapıları veya okyanus tabanına yerleştirilen cihazları temel alıyor.
Evlerde Yenilenebilir Enerji
Güneş Enerjisi
Pasif güneş enerjili evler, güneşi güneye bakan pencerelerden alır ve ısıyı beton, tuğla ve fayans gibi malzemeler aracılığıyla depolayarak sıcaklığı korur.
İhtiyaç fazlası güneş enerjisi üreten evlerde fazla elektrik şebekeye geri satılır. Piller fazla güneş enerjisini elektriğin daha pahalı olduğu geceleri kullanmak için de ideal. Güneş pencereleri ve çatı kiremitleri gibi yöntemleri temel alan yeni güneş enerjisi girişimleri var.
Jeotermal Isı Pompaları
Buzdolabının arkasındaki bobinler iç kısımdaki ısıyı uzaklaştıran ısı pompaları gibidir. Dünya'nın sabit sıcaklığını (yüzeyin birkaç metre altı) bobin gibi kullanarak jeotermal pompalar yoluyla bir evi yazın soğutmak, kışın ise ısıtmak için kullanılabiliyor. Buna suyu ısıtmak dahil.
Jeotermal sistemlerin kurulumu şu anda pahalı ancak 5 ila 10 yılda yatırımını çıkarıyor. Sessizler, bakım sorunları az ve klimalardan uzun ömürlüler.
Küçük Rüzgar Sistemleri
Tekne sahipleri, çiftlik işletenler veya bilgisayar şirketleri küçük rüzgar türbinleri kullanıyor. Kendi rüzgar türbinlerini yapan insanlar da var. Evlere rüzgar türbini kuran ve bakımını yapan şirketler bulunuyor. Elektrik ihtiyacı, bölgesel rüzgar hızı ve imar kurallarına göre eve rüzgar türbini kurarak şebeke elektriğinden bir adım uzaklaşmak artık mümkün.
Yenilenebilir Enerjinin Avantajları
Yenilenebilir enerji serbestçe kullanılabilen bir enerji kaynağı olması dahil çeşitli avantajlara sahip. Yenilenebilir kaynaklar gelişmekte olan ülkelerde enerji faturalarını azaltıyor. Tabii ki en büyük faydalarından biri yeşil ve temiz olmaları. En hızlı büyüyen yeşil kaynaklardan rüzgar ve güneş enerjisi yeni iş imkanları yaratıyor.
Ancak yeşil olmaları yenilenebilir enerji kaynaklarını alternatifsiz yapmıyor. Nükleer enerji de çok düşük seviyelerde CO2 üretiyor ve sıfır karbonlu kabul edilir. Bazıları nükleer enerjiyi güneş ve rüzgar gibi kaynaklara tercih ediyor, çünkü nükleer enerji hava koşullarına bağlı olmayan istikrarlı bir kaynak.
Yenilenebilir Enerjinin Dezavantajları
Birçok yenilenebilir enerji kaynağı her zaman üretilemiyor. Güneş battığında veya bir bulutun arkasına geçtiğinde güneş enerjisi üretemeyiz ve rüzgar esmediğinde rüzgar enerjisi üretemeyiz. Bu nedenle birçok ülke hala fosil yakıtlar kullanıyor.
Yenilenebilir enerjinin yaygınlaşması için büyük enerji depolama çözümleri gerekli. Üretimdeki düşüşlere karşı koyabilecek esnek bir tedarik sistemi yaratan yenilenebilir teknolojilere ihtiyaç var.
Hidroelektrik ve biyokütle gibi yenilenebilir kaynaklarda tedarik sorunları yok ancak bazı olumsuz çevresel etkileri var.
Tabii doğal olarak güneş ve rüzgar çiftlikleri gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının yanında yaşamak istemeyen insanlar var. Ancak yerel halka üretilen enerjiden pay vermek bu sorunu hafifletebilir.
Yenilenebilir Enerjiye Dair Sık Sorulanlar
Yenilenemez enerji nedir?
Yenilenemez enerji, binlerce (veya milyonlarca) yıl içinde tükenen veya yenilenmeyen kaynaklardan geliyor. Kömür gibi fosil yakıtlar ve elektrik üretmek için yakılan doğal gazlar gibi.
Yenilenebilir enerji neden önemli?
Yenilenebilir enerji, doğal kaynakları kullanmadan hazır enerji elde etme potansiyeline sahip olduğu için önemli. Dahası yakıt sızıntısı veya emisyon üretimi gibi çevresel sorun riski düşüktür ve ithal yakıt ihtiyacını azaltır. Güvenilir kaynaklar ve yakıt çeşitlendirmesi ile yenilenebilir enerji önümüzdeki yıllarda enerji ihtiyacımızı karşılayacak.
Yenilenebilir enerji ne kadar etkili?
Yenilenebilir enerjinin etkinliği, kullanılan kaynağa göre değişir. Bazı yenilenebilir kaynaklar daha erişilebilir ve etkililer, ancak jeotermal gibileri değil. Buna rağmen yenilenebilir enerji elektrik sektörü emisyonunu %80 azaltma imkanı sunuyor.
En iyi yenilenebilir enerji türü nedir?
Hangi türün kullanılacağı konuma bağlı olduğundan "en iyi yenilenebilir enerji kaynağı türü" yok. İzlanda bol miktarda jeotermal kaynağa sahipken, İskoçya'nın dağlık bölgeleri rüzgar enerjisine daha uygundur. Birçok ülke için güneş enerjisi uygunken ABD hidroelektrik enerjiye oynuyor. Her yenilenebilir enerji türünün başta tedarikle ilgili yararları ve sakıncaları var; bu yüzden en iyi çözüm farklı kaynak türlerini bir arada kullanmak.
En çok hangi ülkeler yenilenebilir enerjiyi kullanıyor?
Almanya yaklaşık %12,8 ile en yüksek miktarda yenilenebilir enerji kullanan ülke. İngiltere (%12), İsveç (%11), İspanya (%10,2), İtalya (%8,8), Brezilya (%7,4), Japonya (%5,3), Türkiye (%5,3), Avustralya (%4,8) ve ABD (%4,3) olarak sıralanıyor.
Yenilenebilir enerji tükenecek mi?
Yenilenebilir enerji kaynakları en az milyonlarca yıl tükenmeyecek. Fosil yakıtlar gibi yenilenemeyen kaynaklara uygun birer alternatifler ve de birçoğu çevre dostu ve çok az CO2 salıyor.
Yenilenebilir enerji fosil yakıt alternatifi olabilir mi?
Amaç yenilenebilir enerjinin bir gün fosil yakıtın yerini alması. Dünya'da sınırlı kömür ve petrol var. Geleceğin yenilenebilir olması şart. Küresel ısınma devam ettikçe temiz, yeşil ve yenilenebilir enerjinin çevresel faydalarını görüyoruz.
Ancak kesintisiz arz sağlamak için yenilenebilir kaynakların birbiriyle bağlantılı olarak kullanılması gerekiyor. Daha temiz üretim yöntemlerine ve gelişmiş güç yönetimi ve depolamaya ihtiyaç var. Tamamen yenilenebilir bir gelecek mümkün ancak dünya fosil yakıtlardan vazgeçmeye hazır değil.