Hem kamu hem de özel sektör girişimciliği, belirsizlik altında fırsatları yakalayan, yeni ürün ve istihdam yaratan, bölgenin ekonomik kalkınmasına katkıda bulunan aktif ve yaratıcı insanların hareketi olarak görmektedir. “Yeni” bir vizyona ve çevikliğe sahip girişimciler, sosyal ve çevresel zorlukların üstesinden gelmede ve herkes için sürdürülebilir bir gelecek yaratmada önemli bir rol oynar.
Hiç şüphe yok ki, dünyanın çoğu ülkesinde güç güvenilirliği gelişmiştir. Yıllar geçtikçe elektrik gücü, akıllı telefonlar, elektronik aletler, kişisel bilgisayarlar vb. Kamu hizmetlerini medeniyetin baskın ve temel bir parçası haline getirmenin çok ötesine geçmiştir. Büyüyen bir ekonominin enerji gereksinimlerini karşılamak için enerji kayıplarının minimumda tutulması gerekir. Enerji üretiminden nihai yüke kadar iletim ve dağıtım hatları boyunca yapılmalıdır. Bu bölümde, sürdürülebilir yenilenebilir enerji çözümleri ve süper iletken enerji uygulamaları, enerji sürdürülebilirliği için olası bir çözüm olarak, sürdürülebilir teknolojinin çevresel etkileri ve süper iletkenlik ile gelecekteki yönler tartışılmaktadır. Akıllı şebekeyi ve sürdürülebilirlikteki rolünü sunar.
Süper iletken güç teknolojisi, ara soğutucular olarak bilinen bir soğutma yöntemini benimseyerek gücü direnç olmadan iletme ve dağıtma yeteneği sağlar. Süper iletken kablolar ve diğer birçok uygulama, “yüksek sıcaklık süper iletkenleri (HTS)” veya düşük sıcaklık süper iletkenleri (LTS) adı verilen malzemeleri kullanır. Bu bölüm, soğutucu olarak çevre dostu sıvı nitrojen kullanan HTS uygulamalarına daha fazla odaklanmaktadır. Bazı kritik parametreler altında: kritik sıcaklık (Tc), kritik alan (Hc) ve kritik akım, süperiletken; Bu, enerji yoğunluğunu çok yüksek ve kayıpları neredeyse sıfır yapar. Üç kısıtlamanın altındaki bu bölge, kritik yüzey olarak bilinir. Geleneksel tellerin aksine, HTS kabloları şebekede verimli güç üreten düşük çalışma voltajıyla çok yüksek akımda çalışır.
Endüstriyel üretim seviyesinin artmasıyla birlikte çeşitli elektrikli akıllı cihazlara olan iştahın arttığı toplumumuzda, tüketicilerin ihtiyaçlarını karşılamak için üretilen enerjinin verimli bir şekilde iletilmesi gerekmektedir. Elektrik şebekesi, elektrik üretim tesisleri ile tüketiciler arasında bir aracı ağ görevi görür. Enerji tüketiciye aşağıdaki sırayla ulaşır:
Nesil
• Yüksek gerilim trafo istasyonu
Yüksek iletim hatları
• Birincil dağıtım istasyonu
• İkincil dağıtım istasyonu
• Tüketiciler
Amerika Birleşik Devletleri’ndeki elektrik talebinin 2010’da 3,9 milyar kWh’den 2035’te 4,7 milyar kWh’ye çıkması bekleniyor. Yükteki bu üstel artış, geleneksel alüminyum veya bakır teknolojisine daha fazla yük bindiriyor; Aşırı yüklemeden kaynaklanan verimsizlikleri azaltma ihtiyacı, küçük bir kesit alanında büyük miktarlarda enerji taşıyabildiği için süper iletken güç teknolojisinin kullanımıyla karşılanabilir. Kapalı devre soğutma grubu uygulaması, ısı kaybının çevre üzerinde doğrudan etkisi olan geleneksel sistemlere kıyasla dış ortama ısı kaybını desteklemez. Ayrıca, birim hacim başına yüksek enerji nedeniyle, süperiletken uygulamalar, bakırdan yapılan geleneksel ağır sistemlerin aksine hafif ve kompakttır.
Enerji sürdürülebilirliği
Yenilenebilir (rüzgar, jeotermal, güneş, hidroelektrik) ve yenilenemez (nükleer, kömür, petrol ve doğal gaz) olarak sınıflandırılan farklı elektrik enerjisi kaynakları vardır. Sürdürülebilir enerji, insanlık için bir gereklilik haline geldi ve gelecek nesiller için ihtiyaç duyulan doğal kaynakları israf etmeden bu nesil için enerji sağlayabilen yenilenebilir enerji kaynaklarına çok şey katıyor. Gelecekte enerji tasarrufu için rüzgar, güneş, hidroelektrik ve biyokütle üretimi gibi çeşitli yenilenebilir kaynaklar araştırılmıştır. Bu bölüm, çevre dostu sürdürülebilir enerji kaynakları olarak farklı yenilenebilir enerji türlerini tartışmaktadır. Şu anda, küresel elektrik üretiminin yalnızca %23,7’si yenilenebilir kaynaklardan geliyor.
Biyokütle enerji üretimi
Biyokütle, orman artıkları, odun atıkları, tarımsal artıklar ve biyokütle ham maddelerinden elde edilir. Biyokütle, yenilenemeyen enerji kaynaklarından daha az karbondioksit saldığı için temiz enerji olarak kabul edilir. Tüm biyokütle enerji üretim döngüsü tamamen CO2’siz olmasa da, biyokütlenin toplanması ve taşınması, sırasıyla biyogaz ve ısı salan biyokimyasal ve termokimyasal süreçleri içerir. 2010 itibariyle, Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanılan enerjinin %4’ü biyokütleden geldi.
Biyokütle, tahmin ufku boyunca hidroelektrik olmayan en büyük yenilenebilir teknoloji olmaya devam ediyor ve 2000’de yaklaşık 6,7 GW olan kapasiteyi 2020’de yaklaşık 10,4 GW’a çıkaracak. Benzer şekilde, biyokütleden üretim 38,0 milyar kWh’den 2000’de 64,3 milyar kWh’ye çıkacak. (2020 itibariyle) Bu da tek başına biyokütleden enerji üretme ihtiyacının yaklaşık %69,2 artacağı anlamına geliyor.
hidroelektrik enerji üretimi
Bu, yenilenebilir enerji kaynaklarının ilk nesli ve en ticari yenilenebilir enerji kaynağıdır. Hidroelektrik enerji, barajdan akan yüksek hızlı suyun kinetik enerjisi ile üretilir. Su türbini hız kontrolünü etkinleştirir ve karşılığında jeneratörü çalıştırır. Kaynaktan, büyük HES 2020 verimliliğinin %95’e ulaşması bekleniyor; Verimlilik türbin tasarımına, dalga gücüne, su hacmine ve diğer baypas sistemi kısıtlamalarına bağlıdır.
güneş enerjisi üretimi
Bu, güneş ışığını emerek elektriğe dönüştürme işlemidir ve karbondioksit salmadığı için sera gazlarını azaltmanın çözümlerinden biridir. Güneş ışığı tarafından üretilen ışık, güneş panelleri tarafından emilir ve invertör tarafından alternatif akıma (AC) dönüştürülmeden önce doğru akım (DC) olarak depolanır. Ana dezavantajlardan biri, yoğun dönemin gündüz olmasıdır, bu durumda enerjinin yoğun olmayan dönemde saklanabilmesi için yoğun dönemde depolanması gerekir. Fotovoltaikler, güneş enerjisini yaklaşık %15’lik bir dönüşüm verimliliği ile elektrik enerjisine dönüştürür.
Rüzgar enerjisi üretimi
Rüzgar üretimi, havanın hareketini elektrik enerjisine dönüştürmek için rüzgar türbinlerinin kullanılmasını içerir. Hava hareketi irtifa ile artar. Üretilen enerji, sistem verimliliğine, rüzgar hızına, rotor kanadı tasarımına, depolama sistemlerinin kapasitesine ve hava yoğunluğuna bağlıdır. Çevre kirliliğinin küresel ısınma gibi gezegenimiz üzerinde büyük etkilere neden olduğu bir yüzyılda, daha temiz enerji araçlarının arayışında bir aciliyet var. Elektrik şebekesindeki süperiletkenlik göz önüne alındığında, güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi en yaygın kullanılan yenilenebilir enerji kaynaklarıdır.
Jeotermal enerji üretimi
Dünyanın ısısından üretilen enerjiye jeotermal enerji denir. Bu enerji, çevremizin farklı köşelerinde, çöpte veya dağ başında bulunabileceği için kolayca elde edilebilir. Bu enerji, fosillere bağımlılığa karşı temiz ve sürdürülebilir bir çözümdür. Amerika Birleşik Devletleri 2015 yılında 15.918 bin megavat üretti, Kaliforniya gibi eyalet elektriğinin %7’sini ekzotermik üreten bir eyalet. Jeotermal enerjinin ana kaynaklarından biri, sıcak erimiş kaya veya magma olarak bilinen sabit bir ısı tabakasının bulunduğu yer kabuğunun altındadır. Bu katman, ısının tektonik plaka sınırlarından geçmesine izin veren sismik olarak aktif bölgelerle en yüksek yüzey altı sıcaklığına sahiptir.
Yaklaşık üç temel jeotermal enerji santrali tasarımı vardır, ancak en basiti kuru buhar üretimidir. Bu konsept, buharın sıcak yataktan bir türbine ve ardından sıcak buharı türbini çalıştıran suya dönüştüren bir kondansatöre aktarılmasını içerir. Türbin, gücü üreten jeneratörü çalıştırır. Rüzgar ve güneş enerjisinin aksine, jeotermal enerji tüm yıl boyunca mevcuttur; Jeotermal enerji maliyeti 3,6 cent/kWh, kömür için 5,5 cent/kWh.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/sustainable-energy
https://www.researchgate.net/publication/279861936_Sustainable_Growth_and_Applications_in_Renewable_Energy_Sources
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın