Enerji Üretiminde Gelecek:
1--Alışılmış güç çevrimlerinde yüksek sıcaklıkta kömür kurutma, düşük buhar türbini giriş sıcaklığı (~500ºC) ve düşük ekserji nedeniyle fosil yakıtların elektrik enerjisine çevrim oranı %30-35 dolayında kalmaktadır
1.1--Gaz/buhar kombine çevrimlerinde ise, bu verim yüksek gaz türbine giriş sıcaklığı (~1500ºC) ve buna bağlı yüksek ekserji nedeniyle %60’lara çıkmaktadır.Tercih edilmesi gereken bu çevrimlere dayalı teknoloji olabilir.
1.2--Dolaşımlı akışkan yataklı yakma ve gazlaştırma teknolojileri SO2 kontrolü ve NOx oluşumunun önlenmesi için uygundur.
1.3--Ultra süperkritik buhar kazanları tasarımları ve O2 ile yakma sistemleri de yakın gelecek için umut vadeden enerji dönüşüm sistemleri olabilir.
2--Rüzgâr enerjisi sistemleri, türbinin kurulacağı bölgedeki rüzgâr hızıyla doğrudan ilgilidir. Hepsinin ortak paydası kesintiliçalışmasıveürettiğienerjiyi depolayamamasıdır.
2.1--Buna karşın rüzgar ile elde edilen enerji ile hidroelektrik santralın boşalan tarafındaki su,gelen tarafa nakl edilebilir ki bu bir nevi enerji depolayabilmedir.Bu şekilde hibrit çözümler uygun çözümler olabilir.
2.1--Öte yandan üretilen elektrikten örneğin suyun hidrolozi ile hidrojen elde edilebilir.Üretilen hidrojen doğalgaz boru hatları ile kazanlarda yakılabilir mi yada yakıt pillerinde kullanılabilir yada metan üretiminde kullanılabilir.Üretilen metan yine yakıt pillerinde elektrik üretmek için kullanılabilir.
2.2--Metan üretiminde Sabatier kendi adını taşıyan reaksiyonla CO2 ve H2 kullanarak CH4 üretmeyi başarmıştır.Kısaca metan Sabatier reaksiyonu ile sağlanabilir.Metan üretimi içingerekli CO2 atmosferden CO2 Ağaçları ile sağlanıp depolanabilir.
2.2.1--Bu ise küresel ısınmanın hızını aşağı çekecektir.Yada fosil yakıt yakan kaynaklardan üretilip depolanabilir.Şuanda olması gereken CO2nin kaynağında oda sıcaklığında üretilip depolanabilmesini sağlayan teknolojinin sağlanması.
3--Güneş enerjisiyle yapılan araştırmalarda termal enerji depolama sistemleri önerilmiş olsa da bu sistemlerin maliyeti şu an için çok yüksektir Buna karşın, emisyonların azaltılması yönünde bu teknolojilerin geliştirilmesi hız kazanmıştır.Rüzgar enerjisinde üretilen hibrit çözümler burada da kullanılabilir
4--1960'lı yıllarda Almanya'da başlatılmış olan Adem ile Havva projesi, Almanya'nın ihtiyacı olan elektrik enerjisinin Sahra çölünden karşılanması ve Sabatier reaksiyonuna bağlı olarak yenilenebilir metan üretimi ile gaz ihtiyacının da karşılanması temeline dayanmaktadır. Günümüzde bu sürecin hayata geçirilmesi ve planlamanın yapılması adına çalışmalar gün yüzüne çıkmaya başlamıştıre.
4.1--Sahra çölüne güneşten gelen ışınlar dik olarak düşmektedir. Çölde sera etkisi yaratan gazlar (GHG) çok düşük düzeylerde bulunmaktadır. Teknolojik yatırımın AB tarafından karşılanabileceği düşünülürse ve Arap Baharı ile toprak maliyetinin de çok düşük olacağı göz önünde bulundurulursa AB ülkelerinin enerji sorununu çözebilmeleri adına çok büyük bir potansiyel ortaya çıkmaktadır.
4.2--Almanya ve Avusturya ortak bir çalışma grubu bünyesinde fazla yenilenebilir enerjiden sentez metan üreterek bunu mevcut doğal gaz şebekesiyle taşımayı ya da mevcut depolama tesisleriyle depolamayı önermişlerdir
5--Son yıllarda geliştirilmesine devam edilen PV teknolojisi için kurulum yeri Sahra Çölü olmalıdır. Buradan elde edilecek olan elektrik enerjisi iletim hatlarıyla(DC hatlarıyla) belli başlı şehirlere taşınarak buralarda Sabatier prosesi ile yenilenebilir metan üretimi sağlanacaktır.Aynı zamanda talepler direkt olarak bu yolla da sağlanabilecektir.
5.1--Mevcut doğal gaz taşıma altyapısı da kullanılarak AB bir doğal gaz imalatçısı haline gelebilecektir. Böylece doğal gaz yönünden Rusya ve İran'a olan bağımlılık son bulabilecektir.
5.2--Sahra Çölü, güneş enerjisi sistemleri için en uygun bölge olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu hesaplamalarda PV verimi %17 ve kolektörler arası boşluk faktörü %50 olarak alınmıştır
5.3--Sahra çölünün dışında yüksek güneş ışınımına sahip kara parçası Avustralya'dadır. Geri kalan yüksek ışınımlı alanlar büyük miktarda okyanus alanlarıdır.
5.4--Dünya üzerindeki çöl alanlarının yaklaşık %4’ü 2010 yılı enerji talebinin karşılanmasında yeterli olmaktadır
5.5—Türkiyede özellikle tuz gölü ve çevresinde AB nin Adem ile Havva projesine benzer bir proje yap-işlet-devret modeliyle yapılabilir.Türkiye nin büyük inşa projelerinden (inşaat,baraj,ulaşım vs) büyük imalat ve yenilenebilir vs enerji üretim projelerine geçmesi daha uygun olabilir.
5.6—Türkiye nin kendi akademik yurtiçi ve yurt dışı gücünü vede kaynaklarını kullanarak küçük ve orta ölçekli toryum esaslı güvenilir nükleer santrallare doğru yol alması(prototip üretimden yola çıkılarak kendi santralını kurmak) uygun bir enerji seçeneği olabilir.
6--Brooks ve ark. mikro kanallarda metan-CH4 üretimini incelemişlerdir ve çalışmaları NASA Johson Space Center tarafından desteklenmiştir Elde edilen sonuçlara göre katalizör olarak Ru ve TiO2 kullanıldığı durumda 400ºC reaktör sıcaklığında ve H2:CO2 molar oranı 6 iken %99.8 dönüşüm oranı olduğunu bulmuşlardır.CH4 üretiminde sebatier yöntemi dışında bu modelin imalatıda düşünülebilir.
7--Yenilenebilir enerjinin Sabatier prosesi ile gazlaştırma ve çürütmeye entegre edilmesi durumunda sentez metan üretiminde sırasıyla %110 ve %74 artış sağlanabilmektedir.
Kaynakça: Mühendis ve Makina-Cilt: 54 Sayı:643 Yenilenebilir Metan ÜretimiVeKarbon.NötrToplumaGeçiş--M.ZekiYılmazoğlu-Arş.Gör.,GaziÜniversitesi,MühendislikFakültesi,MakinaMühendisliğiBölümü,Ankarazekiyilmazoglu@gazi.edu.tr