Browse By

Okyanusun Gizli Enerjisi OTEC

Tropikal bölgelerde okyanus yüzeyinin sıcaklığı 25 ⁰C civarında olurken suyun derinlere indikçe sıcaklık 10 ⁰C civarına düşmektedir. Bu sıcaklık farkının bir ısı motorunu çalıştırabileceğini düşünen girişimciler 1930’larda ilk OTEC’i (Ocean Thermal Energy Conversion)  Küba’nın Matanzas şehrine kurdular. 22kW güce sahip ilk OTEC bir fırtına sonucu kullanılamaz hale geldi.

Arz-Talep dengesini sağlamak ve şebekede yaşanacak olumsuzlukları önlemek adına yenilenebilir enerji kaynakları arasında en çok talep edilen çeşitler kesintisiz ya da kontrol edilebilir(despatchable) üretim yapan kaynaklardır. OTEC bu tanıma uyması sebebiyle çok değerli bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak göze çarpıyor. Teknik ve maddi zorluklarla birlikte gelen üst üste facialar OTEC santrallerini potansiyel yenilenebilir enerji kaynağı olma özelliğini sabitlemişken son zamanlarda atılan başarılı adımlar bu teknolojiyi uygulanabilir bir kaynak olarak tekrar gündeme getirdi.

OTEC’in çalışma sistemine şöyle bir bakacak olursak aracı akışkan (working fluid) olarak amonyak,  propan ya da freon kullanan bir kapalı termodinamik döngüsü olduğunu göreceğiz. Sistem bir ısı değiştirici (Heat exchanger) sayesinde aracı akışkanı buharlaştırarak türbini döndürecek buhar gücünü elde ediyor, türbini döndüren buhar daha sonrasında kondensörde toplanarak derinlerden gelen soğuk su yardımıyla tekrar sıvı haline dönüşüyor ve sistem döngüsü tamamlanıyor.[1]

Kapalı sistem OTEC döngüsü

[1] Kapalı sistem OTEC döngüsü

Sistemde kullanılacak olan aracı akışkanın özelliği su yüzeyi ve derinliği arasındaki sıcaklık farkında faz değiştirebiliyor olması. Çok düşük sıcaklık farkına sahip olan bu sistem, beklenildiği üzere aracı akışkan seçeneklerini azaltıyor. Ancak düşük sıcaklık farkının getirdiği daha önemli bir sorun var, o da çok düşük termal verim. Düşük termal verimi sübvanse etmek için çok yüksek akış hızı gerekiyor, tabi bu da ekstradan iş yükü ve verim kaybı anlamına geliyor. Tüm bu zorluklara rağmen offshore mühendislik alanında çalışan MAKAI adlı şirket OTEC santralleri üzerinde başarılı çalışmalar yapıyor.

OTEC santrallerinin potansiyelinin farkında olan MAKAI yöneticileri OTEC için en yüksek enerji potansiyeline sahip olan Miami’yi açık hava laboratuvarına çevirdiler. 100kW’lık demo santrali Miami şebekesine bağlayan MAKAI, 10MW’lık ve 100MW’lık santral dizaynlarını da çoktan bitirdi.[2] Bu hayli meşakkatli yolda MAKAI’nin en büyük maddi ve teknik destekçisi savunma sanayinden tanıdığımız Lockheed Martin. MAKAI 10 ve 100 MW’lık projelerde başarıya ulaşırsa, 7/24 elektrik ihtiyacını karşılayabilecek bu teknolojinin çeşitli bölgelerin enerji ihtiyacını güvenilir ve temiz bir şekilde çözmesi işten bile değil. Projenin uygulama alanının kısıtlı olması (Tropikal okyanus bölgeleri) bu konuda olan çalışmaları kısıtlıyor. Benzer bir teknolojiyi uygulamak, deniz suyundaki sıcaklık farklılığından yararlanarak yapılabilecek olası bir proje, yenilenebilir enerji devrimini hızlandıracaktır. Yazının başında belirttiğim gibi, kesintisiz ve ayarlanabilir yenilenebilir enerji kaynakları sektörün olmazsa olmazı. Umarım bu tip çalışmaları ve girişimleri daha geniş bölgelere yayabilir, yenilenebilir enerji devriminin bir parçası olabiliriz.

100MW OTEC dizaynı

[2] 100MW OTEC dizaynı

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *