Deniz, Dalga Enerjisi

Dünyamızdaki yenilenebilir enerjiler hayatımızı ve çevremizi nasıl koruyor?



%70’i su olan dünyamız aslında bize temiz ve yenilenebilir bir enerji sunmaktadır.



Hidroelektrik enerjisi 20. yüzyılda en çok kullanılmış yenilenen bilir enerji kaynaklarından birisidir.

Hidroelektrik santralleri sayesinde halen Giga watt’larca enerji üretilmektedir.

Fakat artık dünyada bulunan nehirlerin hemen hemen hepsinde hidroelektrik santrali kurulmuştur.

Geleceğin enerjisi denizlerin, okyanusların sayesinde olacaktır.

DALGA
Dalga , suyun yüzeyi üzerinden esen rüzgar tarafından oluşur. Dünyanın bir çok bölgesinde rüzgar, tutarlı bir şekilde eser ve bu kuvvet sürekli dalgaların oluşmasına neden olur.

DALGA ENERJİSİ

Dalga enerjisi ise direk olarak dalgaların yüzeylerinden veya yüzey altındaki basınç değişimlerinin yakalanmasıyla oluşan bir enerji türüdür..

Dalga Enerjisi Uygulamaları

Çeşitli tasarımlar dalgalardan gelen bu enerjiyi elde etmek için üretilmiştir.

Dalga enerjisi tasarımlarının bazıları kıyı şeridinde, bazıları kıyıya yakın ve bazılar da kıyıdan uzak bölgelere kurulmaktadır.

1. Kıyı Şeridi (Shoreline) Uygulamaları

Bu tür uygulamalarda enerji üretim yapıları kıyıda sabitlenmiş veya gömülü halde bulunurlar.

Bakım ve inşaası diğer uygulamalara göre daha kolaydır.

Derin su bağlantılarına veya uzun sualtı elektrik kablolarına ihtiyaç yoktur.

Daha az güce sahip dalga rejimi nedeniyle elde edilen dalga enerjisi daha az olabilmektedir.

• Salınımlı Su Kolonu (Oscillating water column-OWC )

Bu sistemlerde su kolonu ve onun üzerinde bir hava kolonu vardır.

En alttaki kapı suyun içeri girmesini sağlar. Su tarafından sıkıştırılan hava dar kısımdan geçerek çıkıştaki türbini hareket ettirir.

Dalga geri çekilirken içerdeki havayı boşaltacak bu hareket türbinin yeniden hareket etmesini sağlayacaktır.

Bu sistemde normal bir türbin kullanılırsa su odaya girdiğinde ve odadan çıkarken türbin pervanesi farklı yönlere dönecektir. Bu durumda pervane durup durup çalıştığı için enerji üretimini azaltacaktır.

http://www.metacafe.com/watch/2957189/sal_n_ml_su_kolonu/
http://www.metacafe.com/watch/2957299/sal_n_ml_su_kolonun_n_portekizdeki_uygulamas/

Ancak wells türbini kullanıldığında bu türbinin özel yapısı sayesinde zaman kaybı yaşanmadan her zaman tek yöne doğru dönüş sağlanır ve daha verimli bir şekilde enerji üretilmesini sağlar.

• Daralan Kanal Sistemi (TAPered CHAnel -TAPCHAN)

Bu sistemler su seviyesinin 3-5 metre üzerinde duvar yüksekliğine sahip, uçurumun kenarına inşa edilmiş hazneyi besleyen, gittikçe daralan bir kanaldan oluşmaktadır.



Kanalın daralması dalga yüksekliğinin artmasına neden olur ve yükselen dalgalar kanal duvarlarından haznenin içine boşalır.

Su haznede depolandığı için hareketli dalganın kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür. Depolanan su türbine verilir.

Çok az hareketli parçası olduğundan düşük bakım maliyetine ve yüksek bir güvenirliğe sahiptir.

Bu sistemde ihtiyaç duyulana kadar enerji depolanabilmektedir. Ancak sistemleri bütün kıyı kesimleri için uygun değildir.

• Pendular

Pendular, bir tarafı denize açılan dikdörtgen bir kutu şeklindedir. Bu açıklık üzerine sarkaç bir kapak menteşelenmiştir.





http://www.metacafe.com/watch/2957168/pendular/

Kapak dalga hareketiyle ileri-geri hareket etmektedir. Bu hareket jeneratörün ve hidrolik pompanın çalışması için kullanılır

2.Kıyıya Yakın (Near Shore) Uygulamalar

10-25 metre su derinliklerinde gerçekleştirilmektedir. Bu uygulamalar şunlardır.

• Osprey

Wavegen tarafından geliştirilen Osprey’in gücü 1,5 MW’lık rüzgar türbininin dahil edilmesiyle 2 MW’a çıkarılmıştır.



Bu sistemin ticari gösterimi için üzerinde oldukça çok çalışmalar yapılmıştır ve özellikle inşa maliyetinin düşürülmesi amacıyla çalışmalar devam etmektedir.

• Wosp 3500

WOSP (Rüzgar ve Okyanus Salınım Enerjisi) kıyıya yakın dalga ve rüzgar enerji istasyonun birleştirilmiş halidir.



Eklenen 1,5 MW’lık rüzgar üretim kapasitesi, tesis kapasitesini 3,5 MW’a yükseltir.

3.Kıyıdan Uzak (Offshore) Uygulamalar

40 metreden daha derin sularda kıyıdan uzak uygulanan cihazlar kullanılmaktadır. Bu tür sistemlerde uzun elektrik kablolarına gereksinim vardır.

McCabe Dalga Pompası (McCabe Wave Pump)


Bu cihaz, birbirine menteşeli, düzenli bir şekilde sıralanmış ve birbirlerine bağlı hareket eden 3 adet dikdörtgen çelik (4 m genişliğinde) duba içermektedir.

Ekstra bir kütle eklenmesiyle merkez dubanın ataletinin artması sağlanır.

Enerji ise merkez duba ile diğer dubalar arasına monte edilen hidrolik pompa vasıtasıyla menteşe noktalarındaki hareketten sağlanmaktadır.

Örnek bir cihaz 40 metre uzunluğunda Kilbaha, County Clare ve İrlanda’da kurulmuştur.

OPT Dalga Enerji Dönüştürücüsü (WEC)

2-5 metre çaplı üstü kapalı, tabanı denize açık silindirik bir yapı içerir.



Yapının tepesi ile yapı içerisinde yüzen çelik yüzücü arasına hidrolik pompa yerleştirilmiştir. Yapının yüzücüye göre hareketinden elektrik üretilir.

Bu sistem, Doğu Atlantik’te büyük ölçekte test edilmiştir ve ilk ticari yapılar Avustralya ve Pasifik’te kurulmak üzeredir.

Pelamis

Bu yapı, kısmi olarak su içinde yer alan, menteşeli noktalarla birbirine bağlı silindirik bölümlerden oluşan eklemli bir yapıdır.



Dalga ile birleşim noktaları hareket eder ve bu hareketle hidrolik pompalar elektrik jeneratörlerini çalıştırır.

Günümüzde, 375 KW gücünde, 130 metre uzunluğunda ve 3,5 metre çapında bir sistemin geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir.




Arşimet Dalga Salınımı

Bu sistem 10-20 metre çapında silindirik, içi hava dolu bir yüzücü içermektedir.





Sistemin üzerinden geçen dalga, yüzücü içindeki havanın basıncını yükseltir veya düşürür.

Böylelikle yüzücünün zemine göre yükselip alçalma hareketi enerji üretimine neden olur.

Dalga Enerjisinin Sağladığı Faydalar

Temiz, sınırsız ve ucuz enerji üretir. İlk yatırımından başka hiçbir girdisi yok

Nüfus yoğunluğu kıyılarda toplanmış olan ülkemizde enerji, üretilen yerde tüketileceğinden uzun iletim hattına gerek yoktur.

Öngörülen enerji ihtiyacına göre boyutlandırılır. Büyük dalga boyutu maliyeti düşürür

Dalyan görevi görerek, denizlerdeki balık neslinin çoğalmasına yardım eder, ekolojik dengeye katkıda bulunur

Deniz üzerinde kurulduğu için tarım arazilerini yok etmez

İleri teknoloji gerektiren, politik baskı ve ambargo malzemesi olabilecek, hiçbir girdisi yok.

Her zaman kesintisiz ve kaliteli enerji üretir

Dalgalardan elde edilen ucuz elektrik enerjisi, yoğun nüfuslu büyük şehirlerimizde ısınma amaçlı kullanılacağından, soluduğumuz havanın kalitesini yükseltecektir

Dalga elektrik santrallerinin üzeri otel, sosyal tesis, disko, gazino, restaurant vs. olarak kullanılabilecektir. Sistemde gürültü dahil, hiçbir kirletici yoktur

Dalga elektrik santralleri, adalar için ideal enerji santralleridir.

SONUÇ

Dalga enerjisinden yararlanmaya yönelik olarak çok çeşitli tasarımlar gerçekleştirilmiştir.

Bunların önemli bir bölümü, gerek maliyetleri gerekse de maruz kalacakları kuvvetler ve işletim koşulları nedeniyle proje boyutunda kalmıştır; diğer bir bölümünde ise deneylerden sonra yapılabilirliklerinin söz konusu olamayacağı sonucuna varılmıştır.

Bu çalışmada verimleri yüksek ve gerçekleştirilebilir sistemlere tümüyle değinilmiştir; ayrıca avantajlı yönleri vurgulanmıştır.

Türkiye’nin batı, özellikle kuzey kıyılarının dalga enerjisi yönünden oldukça zengin olduğu anlaşılmaktadır. Bu kıyılarda dalga enerjisi sistemleri kurularak, ilgili bölgelerdeki küçük yerleşim birimlerinin elektrik enerjisi gereksinimi sürekli olarak sağlanabilir.

Dolayısıyla, Türkiye’de orta vadede yenilenebilir enerji kaynaklarından hidrolik enerjisine destek olunurken, uzun vadede dalga enerjisinden daha fazla yararlanma olanakları geliştirilebilir.



http://www.chip.com.tr/blog/fizik/deniz-dalga-enerjisi_2352.html

Bu açtığım konu başlığı benim Enerji Kaynakları Fiziği adlı seçmeli ders için hazırlanmış bir sunumdur. Daha önce bu konuyu Chiponline sayfasına blog olarak eklemiştim şimdi de buraya ekliyorum. Umarım yararlı bir kaynak olur...

Ege üniversitesi, Fizik Bölümü

paylaşımın çok güzel. başarılar...