“yer” anlamına gelen “geo” ve “ısı” anlamına gelen “termal” kelimelerinin birleşiminden oluşan jeotermal enerji; Kaynağını jeotermal ısıdan alan sıcak su, buhar ve gazlar. Dünya’nın çekirdeğindeki sıcaklık arttıkça, Dünya’nın kabuğunun derinliklerine inildikçe sıcaklık artar. Bu artışa sıcaklık gradyanı denir. ortalama sıcaklık gradyan değeri; 3 derece / 100 metredir. Yani yerin derinliklerine inildikçe her 33 metrede bir sıcaklık artışı oluyor.
Yeryüzünde çeşitli taşıma yöntemleriyle aktarılan ısının tamamına, göç eden veya kayaçlarda durağanlaşarak hapsolan sıvı veya gaza jeotermal akışkan denir. Türkiye’de şu ana kadar çıkarılan tüm sıvılar sıvı veya buhar-sıvı karışım halindedir. Yer altından çıkarılan veya yapay yollarla elde edilen sıvıların jeotermal olarak adlandırılabilmesi için sıcaklığın 200 derecenin üzerinde olması ve mineral karışımının 1000 mg/l’nin üzerinde olması gerekir.
Jeotermal akışkanların ısı, basınç ve buhar gibi özelliklerinden doğrudan veya dolaylı olarak kullanılması sonucunda elde edilen enerjiye jeotermal enerji denir. genel olarak jeotermal enerji; Çatlak ve kırıkların oluşturduğu altere zonlardan ilerleyerek yeryüzüne ulaşan sulardan veya jeotermal kaynaklara açılan kuyulardan elde edilir. Yüzeye ulaşan suyun sıcaklığı 150 dereceden fazla ise yüksek entalpi, 20-150 derece arası ise orta ila düşük entalpi olarak adlandırılır. Jeotermal enerjinin çevre kirliliğine etkisi olmadığı için çevre dostu bir enerji türüdür. Aynı zamanda ucuz ve yenilenebilir bir enerji türüdür.
Jeotermal enerjinin kullanım alanları:
Geçmişten günümüze jeotermal enerjinin kullanım alanları her geçen gün artmaktadır. Jeotermal enerji dünyada ve ülkemizde çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır. Bir zamanlar sadece sağlık amaçlı kullanılan jeotermal enerji, günümüzde evlerde ve sanayide birçok alanda kullanılmaktadır.
Elektrik Üretimi: Elektrik, jeotermal kaynaklardan çıkarılan yüksek basınçlı buharla elde edilir. 130 derece ve üzerindeki sıcaklıklarda çıkarılan su kullanılarak da elektrik üretilir. Elektrik üretmek için jeotermal enerjinin çıkarıldığı kaynağın yakınına elektrik santralleri inşa edilmektedir.
Isınma: Bazı ülkelerde 400 derece ve üzerindeki sıcaklıklarda çıkarılan yeraltı suları şehirleri ısıtmak ve sıcak su kullanmak için kullanılıyor. Binaları ısıtmak için yerel olarak 400 derecenin altındaki sıcaklıklarda su kullanılır. Binaları ısıtmanın yanı sıra, jeotermal enerji seraları ısıtmak, çiftlikleri ısıtmak ve yolları ve pistleri ısıtmak için kullanılır.
Endüstriyel kullanım: Sıcak su ihtiyacı olan fabrikalar, jeotermal kaynaklara yakın alanlarda tesisler kurarak bu ihtiyaçlarını karşılamaktadır. Sıcak su ihtiyacı olan sanayi dalları arasında kereste ve ahşap kaplama, beton blok kurutma, deri kurutma ve işleme, kağıt ve tekstil sanayi, gıda ve bira sanayi kurutma gibi pek çok sektör bulunmaktadır.
kimyasal üretim: Birçok kimyasal, yeraltı suyu sıvılarındaki minerallerden üretilir. İçerdiği karbondioksitten kuru buz üretilmesi buna güzel bir örnektir. Amonyum sülfat, amonyum bikarbonat, borik asit ve ağır su gibi kimyasallar da jeotermal akışkanlardan üretilmektedir.
Spa amaçlı kullanım: Termal sular içerdikleri mineraller ve sıcaklık gibi faktörler kullanılarak sağlık turizminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Jeotermal Enerji Kaynağı:
Dünya için birincil ısı kaynağı, merkezindeki çekirdektir. Çekirdeğin üzerindeki manto tabakasındaki magma, jeotermal enerji için ana ısı kaynağıdır. Yer altındaki çatlaklı bölgelerden magmanın ısıttığı kayalara doğru hareket eden su ve bu suyun kaynatılması sonucu oluşan buhar tekrar yeryüzüne dönerek jeotermal enerjiyi oluşturur. Jeotermal enerjinin diğer termal kaynakları arasında yer altı ekzotermik kimyasal reaksiyonlar, radyoaktif malzemelerin bozunması, faylardan kaynaklanan sürtünme enerjisi ve volkanlar bulunur. Jeotermal enerji için ana su kaynağı kar ve yağmurdur. Yeraltı suları yer kabuğundaki çatlaklardan sızarak ısınır ve tekrar yeryüzüne çıkar. Bir bölgede ne kadar fazla yağış varsa, o bölgeye o kadar fazla jeotermal kaynak beslenir.
Türkiye’nin jeotermal kaynakları:
Jeotermal kaynaklar genellikle fay sistemlerinin yoğun olduğu bölgelerde görülmektedir. Türkiye’nin çok aktif bir deprem ülkesi olması, yer kabuğunun sürekli hareket halindeki yapısı ve çok sayıda aktif fay sisteminin varlığı, onu jeotermal kaynaklar açısından zengin bir ülke yapmaktadır. Özellikle Ege bölgesinde yoğun bir jeotermal kaynak yoğunluğu bulunmaktadır. Örneğin Afyon-Denizli-Aydın hattının bulunduğu Büyük Menderes Grabeni’nde çok yüksek sıcaklıkta ve yüksek basınçta jeotermal kaynaklar bulunmaktadır. İzmir, Çanakkale, Kütahya, Uşak ve Ankara gibi illerde yoğun jeotermal kaynaklara rastlamak mümkündür. Bunların dışında Ağrı, Kayseri, Nemrut, Kula gibi yerlerde volkanik faaliyetlerden dolayı jeotermal kaynaklar bulunmaktadır.
Jeotermal enerjinin diğer enerjilere göre farklılıkları:
Jeotermal enerjinin sağlıkta kullanılması en büyük avantajlarından biridir.
– Fosil bazlı enerji türlerine göre uzun vadeli sürdürülebilirliği. Yağmur yağmaya devam ettiği sürece jeotermal enerji de orada olacak.
– Milli teknolojinin gelişmesi ile enerjide dışa bağımlılığı azaltabilir.
Nükleer ve fosil enerjilere göre çevre dostu bir enerji türüdür.
Diğer enerji kaynaklarından daha ucuz teknoloji gerektirir.
Diğer enerji kaynaklarına dönüştürmek çok kolaydır.
Kimyasal ürünlerin üretimi için uygun bir enerji kaynağıdır.
Jeotermal Enerjinin Çevresel Etkileri:
Çevre dostu bir enerji türü olmasına rağmen jeotermal enerjinin uzun vadede kullanılmasında dikkat edilmesi gereken hususlar bulunmaktadır. Jeotermal enerji havaya çok az miktarda karbondioksit salar. Ancak yeraltı sularında ve buharda bulunan kimyasalların çevreye olan etkileri de göz ardı edilmemelidir. Jeotermal akışkan içerisindeki bitki ve organizmalar için zararlı olan kimyasal bileşenlerden bazıları hidrojen sülfür, amonyum, cıva ve bor gibi maddelerdir. Toprağa, nehirlere ve havaya karışmamaları için önlemler alınmalıdır. Jeotermal enerjinin çevre üzerindeki bir diğer etkisi de termal kirliliktir. Yüksek sıcaklıktaki su, sıcaklık değişikliklerine duyarlı organizmalara zarar verebilir. Jeotermal kaynakların bulunduğu bölgelerdeki sıcaklık değişimleri ekosistemde değişimlere neden olabilmektedir. Bu durumu önlemek için jeotermal akışkanın soğutularak yer altına geri döndürülmesi gerekmektedir.
Jeotermal enerji kaynaklarını nasıl araştırıyorsunuz?
Jeotermal kaynakların keşfedilmesinde ilk adım, yüzeye çıkan kaynakların mevcut durumda değerlendirilmesidir. Bu aşamada bu kaynaklardan alınan su numunelerinin laboratuvar kimyasal analizleri, sıcaklık ölçümleri, kaynak verimliliği gibi konular değerlendirilmektedir. Yeni bir kaynak arayışında öncelikle gözlemsel çalışmalar yapılır. Jeolojik oluşumlar incelenerek Dünya’nın ısısının izleri aranır. Bunun için jeotermal akışkanların toplanabileceği havzalar ve fay sistemleri gibi konular araştırılarak bölgesel kaynak aramaları yapılabilir. Jeotermal kaynak arayışında yapılması gereken jeofizik yöntemlerin uygulanmasıdır. Jeofizik mühendisleri tarafından yapılan bu çalışmalar ile yeryüzünün fiziksel özellikleri ölçülür. Jeofizik ölçümlerden elde edilen veriler bilgisayar ortamında değerlendirilerek yorumlar yapılır. Jeofizik çalışmalar ile tektonik ortamlar (kırıklar, çatlaklar, faylar vb.) belirlenerek temel konularda çözümler üretilir. Hazırlanan harita ve kesitler yorumlanarak jeotermal akışkanın bulunduğu ortam belirlenmeye çalışılmaktadır. Daha sonra mevcut tüm jeolojik ve jeofizik veriler birlikte değerlendirilerek bir sonuca varılır. Jeotermal kaynakları keşfetmek için jeofizik araştırmalarda hedef parametreler, potansiyel kaynak derinliği, jeolojik yapı, yapay ve doğal elektriksel değişiklikler, yoğunluk, manyetik alan değişiklikleri ve sismik hız bilgileridir. Bu parametreler için genellikle uygun jeofizik yöntemler birlikte uygulanmaktadır. Jeotermal aramada kullanılan bazı jeofizik arama yöntemleri;
– Potansiyel Doğal Yöntem (SP)
elektriksel direnç yöntemi
– İndüksiyon polarizasyonu (IP) yöntemi
yerçekimi yöntemi,
– manyetik yöntemler,
Elektromanyetik yöntemler.
– Manyetotelürik yöntem,
sismik yöntemler
Kuyu içi jeofizik yöntemler.
Yeraltı kuyusu sondajı:
Jeolojik ve jeofizik çalışmaların birlikte değerlendirilmesinden sonra öncelikle test kuyusu açılması uygun olacaktır. Çünkü jeotermal sondaj çok pahalı bir süreç. Test kuyusu ile jeolojik yapı ortaya çıkarılacak ve jeofizik kesitlerle ilişkilendirmek mümkün olacaktır. Buradaki amaç jeotermal enerjinin üretileceği en uygun kuyu yerinin bulunmasıdır. Üretim kuyusunun açılacağı noktada öncelikle sondaj makinesinin stabilitesini sağlamak için beton temel atılmalıdır. Delmeye başlarken büyük bir delik çapı ile başlar. Bunun nedeni kuyuların ve sondaj ekipmanlarının güvenliği açısından riskleri azaltmaktır. Açılan kuyudaki sıcaklık ve viskozite sürekli ölçülerek kuyu izlenecektir.
Reddetme kuyusu nedir?
Reenjeksiyon, termal enerji kullanan jeotermal akışkanın çevreye zarar vermeyecek şekilde ön soğutma yapılarak yer altına gönderilmesi işlemidir. Bu işlem için açılan kuyulara red kuyusu adı verilir. Bu çalışma ile jeotermal enerjinin sürekliliği sağlanmaktadır.
Jeotermal lisanslar:
Ülkemizde jeotermal enerji için iki tür lisans bulunmaktadır. Bunlar Arama ve İşletme ruhsatlarıdır. Arama ruhsatları 3+1 yıl, işletme ruhsatları 29+10 yıl süre ile verilmektedir. Arama ruhsat başvuruları, beş bin hektardan az bir alanda, 1/25.000 büyüklüğünde isim ve harita koordinatları ile arama projesi ile birlikte bölge özel idarelerine yapılır. Aynı alan için birden fazla talep olması durumunda projenin durumuna ve yatırım miktarına göre seçim yapılır. Başvurular Maden İşleri Genel Müdürlüğü’ne (MİGEM) yapılır. İşletme ruhsatı başvuruları ise, arama ruhsat süresinin son mesai saatine kadar işletme projesi ile birlikte bölge özel idarelerine yapılır. Arama ruhsatı için ödenmesi gereken ücret 1.000 TL olup, işletme ruhsatı almak için bu miktarın 4 katı ödenmektedir. Ayrıca ruhsat bedelinin hektar başına %1’i oranında teminat alınmaktadır.
Kaynak:
http://yumurtaliekmek.com/jeotermal-enerji-nedir/
Jeofizik Bülteni, http://www.jeophysics.org.tr
yazar:Burak Yıldırım
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]