Alternatif Enerji Kaynakları Nelerdir?

Güneş enerjisi, güneş ışınlarından elde edilen bir enerji türüdür. Güneş enerjisi en çok ışık, ısı veya elektrik elde etmek için kullanılır. Güneş enerjisi üretimi için geniş güneş panelleri kullanılır. Bu paneller, gökyüzüne bakacak şekilde konumlandırıldığında güneşten gelen ışık ile doğrudan temasa geçer. Güneş ışığının panel üzerine düşmesiyle birlikte panel uçlarında belirli bir gerilim meydana gelir. Güneş panellerinde fotovaltik piller yer almaktadır. Bu piller, gelen ışıktaki fotonları alarak enerjiye dönüştürme işlevini yerine getirir. Bu nedenle panellerin güneşle doğrudan temas etmesi önemlidir. Güneş enerjisinin kullanılabilmesi için gerekli olan şey fotonlardır. Bu da, bir mum veya ampulden güneş enerjisi üretilemeyeceği anlamına gelir. Güneş enerjisi son derece çevre dostu bir enerji kaynağı olsa da kaplanan alana karşılık üretilen birim enerji miktarı düşüktür. Ayrıca güneşsiz havalarda ve akşam saatlerinde kullanılamamaktadır. Bu nedenle özellikle kutuplara yakın bölgelerde yer alan ülkeler için çok kullanışlı bir enerji kaynağı değildir. Ancak yoğun güneş altındaki ülkelerde yapılacak olan yatırımlarla, güneş enerjisi ile yüklü miktarda enerji sağlamak mümkün olabilir.

Rüzgar enerjisi, rüzgarın gücün kullanılmasıyla üretilen bir enerji türüdür. Rüzgar enerjisi en çok aydınlatma, pompalama, su depolama, soğutma ve elektrik üretimi gibi alanlarda kullanılır. Rüzgarın enerjisinden faydalanmak için geliştirilmiş olan rüzgar türbinleri mevcuttur. Bu türbinler, devasa boyutlarda olup rüzgar yönüne yerleştirilirler. Esen rüzgarla beraber bu türbinler dönmeye başlar. Rüzgarın esme hızına bağlı olarak türbinlerin dönüş hızı ve açığa çıkan enerji miktar değişkenlik gösterir. Bu nedenle rüzgar enerjisinden önceden ne kadar enerji elde edilebileceğini kestirmek pek mümkün değildir. Türbinlerin dönmesiyle beraber, türbinlere bağlı olan mil dönmeye ve rüzgar enerjisini istenen doğrultudaki farklı enerji türlerine çevirmeye başlar. Rüzgar enerjisi son derece çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Ancak istikrarı belirsizdir ve üretilebilecek olan enerji miktarı önceden kestirilebilir değildir. Rüzgarsız ve durgun havalarda rüzgar enerjisi etkisiz hale gelebilir. Yoğun rüzgar alan bölgelerde, dağlık alanlarda ve sıra dağların meydana getirdiği geniş boğaz bölgelerinde rüzgar enerjisinden faydalanmak ciddi miktarda enerji elde edilmesine yardımcı olabilir.

Hidroelektrik enerji, suyun gücünü kullanarak üretilen bir enerji türüdür. Hidroelektrik enerji, başta elektrik üretimi olmak üzere hidrolik pompalar, vinçler, öğütme makineleri ve sanayideki hidrolik sistemlerde kullanılır. Pek çok enerji kaynağına göre daha çevre dostu bir enerji kaynağı olan hidroelektrik enerji okyanus, deniz, göl, akarsu veya nehir gibi su kaynaklarının yanına kurulmayı gerektirir. Bu durum özellikle sucul ekosistemi olumsuz etkileyebilir. Ayrıca geniş inşaat alanları sebebiyle fazla miktarda ağaç kesilmesini gerektiren hidroelektrik enerji, çevre dostu olma yönünden diğer alternatif enerji kaynaklarından daha dezavantajlı durumdadır. Hidroelektrik enerji ile elektrik üretimi, su türbinlerine suyun akıtılması veya düşürülmesi esasına dayanır. Hareket eden su türbinleri, bağlı oldukları mili çevirerek jeneratörü harekete geçirerek elektrik üretimi gerçekleştirir. Hidroelektrik enerji, son derece istikrarlı bir enerji kaynağı olup üretilebilecek enerji miktarı yaklaşık olarak önceden hesaplanabilir. Özellikle deniz ve okyanusa kıyısı olan ülkeler tarafından kullanılan hidroelektrik enerji, Türkiye’nin elektrik üretiminde en çok payı olan enerji kaynağıdır. Buna ek olarak Türkiye, Avrupa kıtasında hidroelektrik enerjiyi kullanarak en çok elektrik üreten ülke konumundadır.

Jeotermal kelimesi, kelime kökeni itibariyle Yunancada dünya anlamına gelen geo kelimesi ile ısı anlamına gelen termal kelimesinin birleşiminden ortaya çıkmıştır. Jeotermal enerji ise dünyanın alt katmanları içerisinde bulunan ve yenilenebilir olan bir enerji türüdür. Jeotermal enerji yüzyıllardır tıbbi tedavi, su ısıtma ve pişirme gibi amaçlar doğrultusunda kullanılmaktadır. Jeotermal enerji, dünyanın derin alt katmanlarında yer alan fakat yeryüzündeki havzalar vasıtasıyla beslenen birikmiş sıcaklığın ortaya çıkarttığı ve mineral, tuz, gaz ve buhar gibi şeylerden oluşan hidrotermal kütledir. Buna karşılık olarak her jeotermal enerji kaynağı su içermek zorunda değildir. Örneğin granit gibi bazı kaya türleri de jeotermal enerji barındırabilir. Jeotermal enerji günümüzde elektrik üretimi, sera iklimlendirmesi, ısıtma, soğutma, kurutma ve mineral üretimi gibi alanlarda kullanılmaktadır. Jeotermal enerjinin başka enerji türlerine çevrilmesinin yolu buhar türbinlerinden geçer. Jeotermal enerjiden alınan ısı ile dönen buhar türbinleri, bağlı oldukları mili harekete geçirerek elektrik üretimi için kullanılabilir.

Biyokütle enerjisi, hala yaşamakta olan veya yakın bir zaman diliminde yaşamış olan canlıların henüz fosilleşmemiş biyolojik kalıntılarından elde edilen bir enerji türüdür. Biyolojik maddenin yakılması ile elde edilen bu enerji türü, içeriğinde kömür ve petrol gibi fosilleşmiş yakıtlar barındırmaz. Bu nedenle biyokütle malzemelerinin yakımı sonucu zehirli veya çevreyi kirletici atık ortaya çıkmaz. Biyokütle enerjisi elde etmek için yaygın olarak yetiştirilen bitkilerin mevcuttur. Bu bitkilere örnek olarak mısır, şeker kamışı, papatya, keten tohumu ve şeker pancarı örnek gösterilebilir. Biyokütle enerjisini kullanarak enerji elde etmek diğer alternatif enerji kaynaklarına göre daha zahmetlidir. Ancak çevre, doğa ve insan sağlığı açısından hiçbir sakınca içermez.

Hidrojen, varlığı çok uzun zamandır bilinen ve evrende en çok bulunan element olma özelliğini taşıyan bir elementtir. Tamamen kokusuz ve renksiz bir element olan hidrojenin aynı zamanda hiçbir zehirleyici etkisi yoktur. Yapılan tespitlere göre yalnızca bir kilogram hidrojenin sahip olduğu enerji, 2,8 kilogram petrolün sahip olduğu enerji kadardır. Bu yönüyle hem etkili hem de bulunabilir hem de yenilenebilir bir alternatif enerji kaynağı olan hidrojen enerjisi yakıt olarak kullanıldığı takdirde çevreye su ve su buharı dışında hiçbir atık bırakmaz. Tamamen çevre, doğa ve insan dostu bir enerji kaynağı olan hidrojenin dezavantajı ise diğer pek çok yakıttan üç kat daha pahalı maliyete sahip olmasıdır. Hidrojenin günümüzdeki en bilinen kullanım alanları ise otobüs, uçak, tren, roket ve benzeri taşıtlardır. Gelecek yıllarda hidrojen enerjisinin bilhassa ulaşım alanında tüm yakıtların yerini alabileceği düşünülmektedir.

enerji kaynağı olan dalga enerjisi su kaynakları üzerinde esen rüzgârların su kaynağı üzerinde yarattığı hava akımıyla meydana getirdiği dalgalanmalardan güç alır. Dalgalarda meydana gelen itme gücü ise su türbinleri kullanılarak farklı enerji türlerine dönüştürülebilir. Dalga enerjisinin en yaygın kullanım alanı ise elektrik enerjisidir. Dalga enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi, hidroelektrik enerjisi ile aynıdır. Fakat dalga enerjisinin toplanmasında su türbinlerine ek olarak noktasal soğurucular gibi farklı yöntemler de kullanılabilir.

Alternatif enerji kaynakları, hem dünyanın hem insanlığın hem de dünyadaki diğer canlılar geleceği için büyük önem taşımaktadır. Günümüzde üretilen enerjinin büyük bir kısmı alternatif enerji kaynaklarından değil sınırlı veya çevreye zararlı enerji kaynaklarından temin ediliyor. Bu durum, orta ve uzun vadede insan ve doğa sağlığını tehdit ediyor. Dünyadaki kurulu düzenin ve modern dünya yaşamının devamlılığı için enerji üretimi en önemli unsurlar arasındadır. Ancak enerji üretimini gerçekleştirirken diğer yandan çevre ve insan sağlığını tehdit etmekten kaçınmak için alternatif enerji kaynaklarına yönelmek ve ihtiyaç duyulan enerjinin mümkün olan en yüksek oranda alternatif enerji kaynaklarından temin edilmesini sağlamak gerekmektedir. Termik santral gibi fosil enerji kaynaklarını kullanarak enerji üretimi yapan tesisler, gaz salınımından atık üretmeye kadar pek çok zararlı dezavantaja sahiptir. Buna ek olarak sınırlı kaynakların tüketilmesine yol açmakta ve acil durumlar için rezerv edilmesi gereken dünya stoklarını tüketmektedir. Alternatif enerji kaynakları ise sınırsız, yenilenebilir ve sürdürülebilirdir.

En çevreci kaynağı; enerjinin üretilmesi sırasında çevreye, doğaya, insan ve hayvan sağlığına zarar vermeyen, yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji kaynağıdır. Bu özelliği taşıyan birden fazla enerji kaynağı bulunmaktadır. Rüzgar enerjisi, güneş enerjisi, hidrojen enerjisi ve dalga enerjisi gibi enerji kaynakları en çevreci enerji kaynağı olarak gösterilebilir. Bu kaynaklar arasında daha çevreci olan ise coğrafi koşullara ve ihtiyaca göre değişebilir. Bazı kaynakların kullanılmasında çeşitli kısıtlar bulunur. Bu kısıtlar, bazı coğrafi bölgelerde daha az iken bazılarında daha çoktur. Çevreci enerji kaynağı, enerjiyi üretirken yalnızca çevreyi korumakla kalmamalı aynı zamanda yatırım ve üretim maliyetleri yönünden de avantajlı olmalıdır. Rüzgar enerjisi kaynağı, son derece rüzgarlı ve az elektriğe ihtiyaç duyan yerlerde ideal olabilirken, sıcak ve durgun havaya sahip olmasının yanı sıra yüksek enerji ihtiyacına sahip olan yerler için dezavantajlı olabilir. Bu nedenle en çevreci enerji kaynağı yalnızca bazı kriterlere göre değil geniş bir şekilde ele alınmalı ve her ülkenin koşullarına göre değerlendirilmelidir.

En ucuz alternatif enerji kaynağı, coğrafi şartlara göre değişiklik göstermektedir. Günümüzde bazı ülkelerde güneş enerjisi en ucuz alternatif kaynağı haline gelmiş olsa da pek çok ülkede ise en ucuz alternatif enerji kaynağı hidroelektrik enerjisi veya rüzgar enerjisi olabilmektedir. Ülkelerin bulunduğu coğrafi koşullar gereği daha fazla güneş veya rüzgar alması, o ülkede üretilebilecek en ucuz alternatif enerji kaynağının değişmesine yol açabilir. Japonya ve Türkiye gibi ada ve yarımada ülkelerinde ise en ucuz alternatif enerji kaynağı hidoelektrik enerjisi olabilmektedir.

Enerji kaynaklarının çeşitli yöntemlerle farklı enerji türlerine çevrilebilmesi sebebiyle hemen her enerji kaynağından elektrik üretimi yapılabilir. Bazı enerji kaynaklarından yapılacak elektrik üretimi, aynı maliyetle başka enerji kaynaklarından daha avantajlı veya daha dezavantajlı olabilir. Bu durum; enerji kaynağının tipine, bulunduğu bölgeye ve yapılan yatırımın miktarına göre değişiklik gösterebilir. Elektrik üretiminde en istikrarlı ve en yüksek üretim kapasitesine sahip enerji kaynağı ise nükleerdir. Ancak nükleer enerji, alternatif enerji kaynakları arasında yer almaz.