Jeotermal Enerji Nedir, Kullanım Alanları ve Avantajları Nelerdir?

Yer kabuğunun farklı bölgelerinde ve derinliklerinde toplanan ısı, içeriğinde kimyasallar bulunan buhar, sıcak su ve gazları oluşturur. Jeotermal enerji ise bu kaynaklar tarafından oluşturulan enerjiden dolaylı yollarla ya da doğrudan yararlanmayı veya kullanmayı ifade eder. Yer anlamına gelen “Jeo” ile ısı anlamına gelen “Termal” sözcüklerinin birleşiminden oluşan Jeotermal enerji, yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir, yani tükenmez, sürdürülebilir, güvenilir, az maliyetli, yerli ve çevre dostu bir enerji türüdür. Genç volkanik olayların sık meydana geldiği Akdeniz volkan kuşağı üzerinde bulunması ve alp zincirinin oluşumu sırasında şiddetli kırılmalara maruz kalması gibi nedenlerle, ülkemiz zengin bir jeotermal potansiyeline sahip olmuştur. Türkiye’de jeotermal enerji kaynaklarının bulunduğu yerler; Seferihisar (İzmir), Kızıldere (Denizli), Germencik (Aydın), Tuzla (Çanakkale), Gecek (Afyon), Balıkesir, Manisa, Kozaklı ve Kızılcahamam’dır.

Jeotermal Enerji Hangi Alanlarda Kullanılır?

Eski dönemlerden yakın geçmişe kadar yalnızca sağlık amacıyla kullanılan jeotermal enerji, günümüzde farklı enerji türlerine dönüştürülerek kullanılmasının yanı sıra, doğrudan ısıtma amacıyla da kullanılmaktadır. Özellikle 20. Yüzyıl’ın başlarına kadar sağlık ve yemek pişirme amaçlarıyla faydalanılan jeotermal kaynakların kullanım alanları, teknolojinin de gelişmesine paralel olarak yaygınlaşmıştır. Orta ve düşük sıcaklıktaki sahalardan elde edilen jeotermal kaynaklar, günümüzdeki ekonomik ve teknolojik şartlar altında ısınma başta olmak üzere (tarım, konut, sera vb.), kağıt, gıda kurutma ve kerestecilik gibi endüstri alanlarında, dokuma sanayiinde, soğutma tesislerinde, dericilikte, amonyum bikarbonat ve borik asit gibi kimyasal madde üretiminde kullanılmaktadır. Bunların yanı sıra orta sıcaklıktaki sahalardan üretilen jeotermal kaynaklardan elektrik elde etmek amacıyla çeşitli teknolojiler geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Yüksek ısıdaki sahalardan elde edilen kaynaklardan ise elektrik üretimiyle birlikte farklı alanlarda da faydalanılmaktadır.

Isıtma

Isıtma amacıyla düşük sıcaklıklı jeotermal akışkanlar kullanılmaktadır. 400 dereceden yüksek ısıdaki jeotermal akışkanlar, kullanım suyu ve kentleri merkezi sistemle ısıtma amacıyla Fransa, Yeni Zelanda, İzlanda, Türkiye, Japonya, Kanada, Arjantin, Macaristan, Çin, Kuzey Avrupa ve Meksika’da kullanılmaktadır. Bunların yanı sıra tufanda sebzecilik, çiçekçilik meyvecilik ve seraların ısıtılması amacıyla da jeotermal enerjiden faydalanılmaktadır.

• Japonya, Çin, İzlanda ve Filipinler’de tropikal bitki ve balık yetiştiriciliği,
• Amerika, Yeni Zelanda, Macaristan ve Japonya’da hayvan ve tavuk çiftliklerinin ısıtılması,
• Sibirya’da havalimanı pistleri, toprak ve caddelerin ısıtılması,
• İtalya, Amerika, Çin, Türkiye, İzlanda, Endonezya, Arjantin, Doğu Avrupa Ülkeleri ve Yeni Zelanda’da termal tedavi, yüzme havuzu ile diğer turistik tesislerde ısıtma amacıyla jeotermal enerji kullanılmaktadır.

Endüstri

Jeotermal enerjinin endüstriyel olarak kulanım alanları şu şekildedir;

• Gıdaların kurutulması, sterilize edilmesi ve konserve sektöründe (Amerika, Filipinler, Japonya, Tayland, Yeni Zelanda, İzlanda),
• Ağaç kaplama sanayii ve kerestecilikte (Meksika, Yeni Zelanda, B.D.T),
• Kağıt sanayiinde (Çin, Yeni Zelanda, B.D.T, İzlanda ve Japonya),
• Boyama ve dokumacılıkta (Çin, Yeni Zelanda, B.D.T ve İzlanda),
• Deri kurutma ve işletme, alkol sanayiinde damıtma ve mayalama (Japonya),
• Soğutma tesislerinde (Meksika, İtalya),
• İçme suyu elde etmek amacıyla soğutma (B.D.T, Cezayir, Tunus, Macaristan),
• Çamaşırhanelerde yıkama amacıyla Japonya’da kullanılmaktadır.

Kimyasal Madde Üretimi

Jeotermal akışkan; amonyum bikarbonat, borik asit, amonyum sülfat, döteryum oksit:D20 (ağır su), potasyum klorür gibi kimyasal maddelerin üretimi amacıyla Amerika, İtalya, Meksika, Japonya ve Filipinler’de, Jeotermal akışkanda bulunan karbondioksitten kuru baz üretimi amacıyla Türkiye ve Amerika’da kullanılmaktadır. Jeotermal enerji, ısısına da bağlı olmak kaydıyla elektrik üretimi ve tedavi amaçlarıyla endüstrinin farklı alanlarında kullanılmaktadır. Ayrıca yüksek ısıdaki jeotermal akışkandan da birçok alanda yararlanmak mümkündür.

Jeotermal Enerjinin Diğer Enerjilere Göre Avantajları Nelerdir?

• Jeotermal enerji; rüzgar, hidrolik, güneş vb. tükenmez enerji kaynaklarından biridir. Doğalgaz, kömür, petrol, nükleer enerji gibi tükenebilir enerji kaynaklarına nazaran daha uzun ömürlüdür.
• Jeotermal enerjinin maliyeti, diğer enerji kaynaklarına göre çok daha düşüktür.
• Kömür yataklı santrallerde karbondioksit atımı, eskiden kullanılan jeotermal santrallerinden yaklaşık 1500 kat daha fazladır. Dolayısıyla, nükleer ve fosil kaynaklı enerji üretimine nazaran çok daha az çevre problemlerine sebep olur.
• Tedavi amacıyla kullanılan jeotermal akışkan, çeşitli mineraller içerdiği için bazı organ rahatsızlıklarının ve hastalıkların önlenmesine katkı sağlar.
• Jeotermal enerji sayesinde elektrik üretimi haricindeki kullanım alanlarına uygn bir teknoloji geliştirilebilir. Özellikle Türkiye’de vazgeçilmez bir enerji kaynağı olan jeotermal, dış ülkelere olan petrol bağımlılığını da azaltabilir.
• Saha araştırması, sondaj, tesislerin kurulma süreci ve üretim aşaması gibi unsurlar diğer enerji kaynaklarına göre daha süratli bir şekilde yapılabilir.
• Jeotermal enerjide bulunan bazı kimyasalların akışkandan doğru tekniklerle alınması sonucunda ekonomiye katkı sağlamak mümkündür. Bu sayede amonyum bikarbonat, borik asit, karbondioksit buzu (kuru buz), amonyum sülfat ve ağır su gibi endüstri alanında kullanılan maddeler üretilmektedir.
• Diğer enerji kaynaklarına kolayca dönüştürülebilir.
• Hidrolik kaynakların mevsimsel yağışlara bağımlı olmasına karşın, jeotermal enerji bu tür meteorolojik koşullardan genellikle etkilenmez.

Jeotermal Enerji Nasıl Kullanılmalıdır, Kullanım Şartları Nelerdir?

Jeotermal enerjinin kullanılabilmesi için bazı şartların oluşması gerekmektedir. Bu şartların en önemlisi ise enerjinin ulaşılabilir olmasıdır. Yerkabuğunda depolanan ısının fiziksel büyüklüğü ile miktarı yeterli düzeydeyse ve depo alanı yeryüzüne yakın mesafede ise, buhar ve sıcak sudan enerji üretmek amacıyla yüzeye bir ısı sistemi kurulabilir. Jeotermal enerji, elektrik enerjisine çevrilerek doğrudan olmayan yollarla kullanılabilir. Jeotermalin bulunduğu alana açılan bir kuyudan buhar alınır ve bir jeneratörün çalışması sağlanabilir.

Hidroelektrik santrallerde hızla aşağıya düşen suyun enerjisinden yararlanılabilmesine karşın, jeotermal tesislerde buhar enerjisinden faydalanılır. Bunu sağlamak için buhar önce türbine gönderilir ve türbinin dönmesi sağlanır. Hareket halinde olan bu türbinin elektrik üreten bir jeneratörü çalıştırması sonucunda elektrik üretimi gerçekleşir. Jeotermal enerji, endüstri, ısıtma ve seracılık alanlarında doğrudan kullanılabilir ve bu tür kullanımlarda daha yüksek bir verim söz konusudur.

Jeotermal Enerji Çevresel Kirliliğe Neden Olur mu?

Jeotermal projelerin çevresel etkilerini dikkatli bir şekilde irdelemek gerekir, çünkü bu projeler bazı tedbirlerin alınmasını gerektirebilir.

Termal Kirlilik: Farklı sıcaklık ve durumlarda dışarıya çıkan jeotermal sıvı, göllere, akarsulara ve nehirlere boşalabilir. Organizmaların birçoğu ısı farklılıklarına karşı duyarlıdır ve farklılık mevcut ekosistemin değişmesine yol açabilir. Bu durum soğuk ülkelerde bazen avantaja dönüştürülebilir, ancak jeotermal enerjiden elde edilen ürünlerin ayrı ortamlarda sıklıkla depolanması gerekmektedir. Bu işlem okyanuslara boru ve hendek açarak, havuzlarda soğutma işlemi yaparak ya da reenjeksiyon yoluyla gerçekleştirilebilir.

Kimyasal Kirlilik: Enerji santrallerinde yüksek sıcaklıkta buhar kullanılırken, atmosfere fosil yakıtlı elektrik istasyonlarından daha az karbondioksit bırakılır. Kimi zaman bu gibi durumlar düşük sıcaklıktaki akışkanlar kullanıldığında göz ardı edilir. Düşük ısılarda gerçekleştirilen işlemlerde bazı problemlere neden olabilen gazlar; hidrojen sülfür ile bazı durumlarda Cıva ve amonyumdur. Kimyasal bileşiklerden biri olan bor, özellikle bitkilere zarar verir ve kesinlikle sulama amacıyla kullanılan su depolarına karıştırılmamalıdır.

Yer ve Arazi: Çeşitli inşaat mühendisliği projelerinde olduğu gibi, jeotermal projelerde de bazen karışıklıklar olabilmektedir. Kuyu ve yolların geçeceği yerler ile kazılan alanlar hatasız olarak hesaplanmalıdır, çünkü olası bir bitki veya zemin erozyonu ekosistemin değişmesine yol açabilir. Ayrıca yer sarsıntısı ve yer çökmesi gibi olaylar, jeotermal sahalarda sıklıkla görülebilir.

Yenilenebilir Enerji Kaynakları Nelerdir? Avantajları ve Dezavantajları