Asrın Projesi: OTEC - TeknoCase

Dünya üzerindeki kaynakların aşırı tüketimi sonucu sürdürülebilir yaşamın ömrü gittikçe azalmakta. Bu ömrü uzatmak için bilinçli davranışlarımız ve teknolojilerimizi devreye sokmalıyız. OTEC tam da bu konuda bize yarar sağlayacak bir teknoloji. Gelin birlikte OTEC hakkında biraz fikir edinelim.

Dünyanın %80’i sulardan, %70’i okyanuslardan oluşur. OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) yani Okyanus Termal Enerji Dönüşümü ılık-sıcak yüzey suyu (26°C) ve çok soğuk derin deniz suyu (4°C) arasında oluşan sıcaklık farkından yararlanılan termodinamik bir sistemdir. Sistemin etkili olabilmesi için sıcaklık farkının minimum 20°C olması gerekli. OTEC, okyanus yüzeyindeki güneşi toplayıcı olarak görev alması sebebiyle bir güneş enerjisi teknolojisi sayılabilir. Bu fikir ilk olarak 1881 yılında Jacques Arsene d’Arsonval tarafından ortaya atıldı. Ancak 1970’lerde ilgi gördü. Çünkü petrol krizi sonrası ortaya çıkan bir enerji  ihtiyacıydı. 1930 yılında Arsonval’ın öğrencisi Georges Claude 22 KW büyüklüğünde ilk OTEC santralini Küba’da inşa etti.Asıl rağbeti 1970’lerden sonra gördü çünkü petrol krizi sonrası ortaya çıkan bir enerji  ihtiyacıydı.

   Sistemin temiz, doğal ve yenilenebilir bir kaynak olması, fosil yakıtlar yerine denizin üst katmanındaki sıcak suyun ve okyanus dibindeki soğuk suyun sayesinde elektrik üretimi, tesislerinin az miktarda karbondioksit salınımları, sınırlı da olsa tatlı su üretimi, klima ve soğutmada kullanımı, kültür balıkçılığına izin vermesi, hidrojen üretimi  ve elektrik kaynağı olarak kullanımı gibi pek çok avantajı da vardır. Olumlu yönlerinin yanı sıra  elektrik üretim maliyetinin fazlalığı, yapılan tesis alanlarının da küçük olması sebebiyle enerji firmalarının çok fazla yatırımda bulunmaması ve kıyıya yakın deniz ekosistemine vermiş olduğu zararlar da bulunmakta. Görseli inceleyerek daha iyi kavrayabiliriz. Bu sistemin en önemli odak noktası sıcaklık farkı oluşumu idi. Bu farkı oluşturmak için de derinlere kadar inebilecek uzunluktaki borulara ihtiyaç vardır. Günümüz şirketlerinin dayanıklı ve hafif borular geliştirme çalışmaları devam etmekte. Borularda paslanmama,1000 metre derinliğindeki sıvı basıncına dayanıklı, uygun maliyetli, kolay nakliye ve az bakıma ihtiyaç duyma gibi özellikler yer almalıdır. Bu yüzden boruların yapısındaki malzeme fiberglas olarak seçilmiştir.

                                                                                                    

  Sistemin faaliyetinde önemli bir diğer nokta sıcaklık farkının fazla olduğu bölgelerin tespiti. Termal enerji dönüşümünü sağlayabilecek en uygun sular Güney-Orta Amerika, Afrika ve Avusturalya sahilleridir. Okyanus altındaki sıcaklık çok düşmez bu sebeple hal değişimine uğrayacak olan sıvıların erime-kaynama noktalarını da göz önünde bulunduracak şekilde bize lazım olacak sıcaklık değerlerini yakalayabilmek için yüzey suyunun sıcak olduğu bölgelere yoğunlaşmak gerekir. Olması gereken diğer bir bölüm de ısı değiştiricilerdir. Yani buharlaşma- yoğuşmanın gerçekleşeceği bölmeler. Bölmeler için titanyum malzemesinin kullanımı, deniz suyuna dayanıklı olması ve canlıları etkilememesi açısından uygundur. Tabi burası işin maliyetini de biraz daha arttıracak. Meydana gelecek olan yoğuşma ve buharlaşma için okyanusun yüzeyindeki sıcaklıkta kaynayacak, dibindeki sıcaklıkta da yoğuşacak bir malzemeye ihtiyacımız var. Düşük kaynama noktasına sahip amonyak bu iş için uygun bir aday. OTEC sistemler açık, kapalı ve hibrit türlerdedir. Maksimum verim için kapalı ve açık sistemin birlikte kullanıldığı hibrit sistem tercih edilmektedir. Deniz suyu veya amonyak kullanılır. Amonyak iki fazlı madde karışımı olacak şekilde deniz suyu ile karıştırılır, buharlaştırılır, sonrasında buharlaşan amonyak su ile ayrılır ve tekrar yoğunlaştırılır kapalı döngü tekrar başlar. Buharlaşan amonyak elektrik üretimi için türbini çalıştırır

    Hayatımızda bulunan yenilenebilir enerji kaynakları gibi kullanımının sık olmamasının nedeni yalnızca oğlak ve yengeç dönenceleri arasındaki bölgelerin bu enerji üretimine uygun olması ve tabi biraz da maliyetinin bulunması. Dünya nüfusu zaman geçtikçe hızla artmakta ve bu nüfus artışı da beraberinde temiz su ve enerji ihtiyacının gerekliliğini doğurmaktadır. OTEC günümüzde olmasa da ilerleyen zamanlarda verimli, uygun bir enerji kaynağı olması sebebiyle gerektiği rağbeti görecektir.