Enerji Nimetlerinden Jeotermal

Prof.Dr. M. Ubeyde CAN

* Yaratılıştan depo edilmiş 'yerküre ısısı' olarak tarif edebileceğimiz jeotermal enerji, günümüzde hangi sahalarda kullanılmaktadır?
* Jeotermal enerji, günümüzde kullanılan diğer enerji kaynaklarına göre, gerek maddî açıdan, gerekse sağlık açısından hangi avantajlara sahip kılınmıştır?
* Jeotermal enerji sisteminin uygulanmasında, bazı teknolojik tedbirlerin alınması
neden önemlidir?
* Jeotermal enerji kaynakları bakımından ülkemizin dünyadaki yeri…
* Çevre kirliliğinin önlenmesinde jeotermal enerjinin rolü…

Dr. İsmail Bey kış mevsiminin bu soğuk günlerinde, sokaklarda maske ile dolaşıyor olmasına çok içerliyordu. Ama maskesiz dolaşınca da hava kirliliğinin tesiriyle öksürmeye başlıyordu. Hele bebekler ve çocuklar bu durumdan daha müteessir oluyordu. “Ne garip durum!” dedi içinden. “İnsan, kendinin ve başkalarının hayatını bilerek veya bilmeyerek tehlikeye atıyor. Koca koca akıllar bir hava kirliliğine çözüm üretemiyor.” diye düşündü.

Biraz ilerleyince yol ortasındaki mazgalların arasından yükselen buhar dikkatini çekti. Yakınlardaki kaplıca suyu buradan geçiyor olmalıydı. Birden hava kirliliğine çözümün, tam karşısında olduğunu fark etti. Suyun öylesine akarken hâl diliyle “Beni neden değerlendirmiyorsunuz? Benden niye yeterince faydalanmıyorsunuz? Sizi ve beni yaratan Kudret, sizin için bende nice faydalar yarattı; bir bilseniz ve bunu değerlendirseniz!” dediğini duyar gibi oldu.

Tarih boyunca ülkelerin kalkınmasında önemli bir faktör olan enerji, aynı zamanda çevre kirliliğinin de önemli sebeplerinden biri olmuştur. Hızlı nüfus artışıyla birlikte sanayileşme ve şehirleşme büyük bir ivme kazanmış, ancak, bunların yol açtığı çevre kirliliği geleceğimizi tehdit eder hâle gelmiştir.

Sanayileşmiş ülkeler, artan enerji ihtiyaçlarını gidermek için, çevreyi kirletmeyen, temiz, ucuz ve yenilenebilir kaynak arayışına girmiştir.

Ülkemizin enerji ihtiyacının yarısı; petrol, doğalgaz ve kömür gibi ithalata dayalı kaynaklardan karşılanmaktadır. Bilhassa petrol ve doğalgazda büyük ölçüde dış kaynaklara bağımlılık söz konusudur. Son 20 yıl içinde petrol fiyatları, dünyadaki petrol arzındaki azalmalar ve bazı politik gelişmeler sebebiyle aşırı ölçüde artmıştır. Bu artışlar diğer yakıt fiyatlarına da belirli ölçüde yansımaktadır. Bu yüzden ülke ekonomisi zaman zaman zor durumlarda kalabilmektedir. Dolayısıyla enerji harcamaları önümüzdeki yıllarda da devlet ve aile bütçesinde önemli bir yer tutmaya devam edecektir.

Üretimi oldukça pahalı olan fosil yakıtlı enerji kaynaklarının belli bir süre sonra bitecek olması, yeni alternatif kaynakların bulunmasını mecbur kılmaktadır. Alternatif enerji kaynaklarıyla ilgili çalışmalarda, üretilecek enerjinin ekonomik olması kadar, ülkeyi dışa bağımlılıktan mümkün olduğunca kurtarması ve çevreyi en az kirletmesi hususları göz önünde bulundurulmaktadır. Ülkemiz açısından bunlar dikkate alındığında, alternatif enerji kaynaklarının ne kadar önemli olduğu ortaya çıkmaktadır.

Bir yandan dünya enerji kaynaklarının kısıtlı ve üretilen enerjinin pahalı oluşu, diğer yandan da çevre ve insan sağlığıyla ilgili hassasiyetlerin gelişmesi; güneş, rüzgâr, hidrojen ve jeotermal gibi temiz, yenilenebilir ve çevre dostu kaynakları gündeme getirmiştir.

Jeotermal enerji nedir?
Jeotermal enerji, yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş basınç altındaki sıcak su, buhar, gaz veya sıcak kuru kayaçların içerisindeki ısı enerjisidir. Yağmur ve kar suları yerkabuğundaki çatlaklardan yer altına süzülerek, magmanın ısıttığı kayalık katmanlara ulaşarak ısınır. Isınan sular, sıcak su kaynakları, buhar veya sıcak su-buhar karışımı olarak yeryüzüne ulaşır. Bir başka ifadeyle, jeotermal enerji, yaratılıştan depo edilmiş "yerküre ısısı" olarak da tarif edilebilir. Yerküre'nin merkezi çok sıcak olduğundan yüzeyden derine inildikçe sıcaklık artmaktadır. Yer merkezine doğru ortalama sıcaklık artışı 30 oC/km'dir. Sıcaklık artışı termal olmayan bölgelerde 10-40 oC/km, semitermal (yarı termal) bölgelerde 70 oC/km, hipotermal bölgelerde ise 70 oC/km'den fazladır. Deprem kuşakları ve volkanik bölgelerde, yerkabuğunun zayıf noktalarında yüzeye yakın kısımlara sokulmuş magma sebebiyle bunun çok üstünde jeotermal gradyen (Yerkürenin belirli bir noktasında yer kabuğunun jeotermal sıcaklığını 1oC artıran derinlik) gözlenir. Ayrıca fazla miktardaki radyoaktivite, sedimantasyon (çökelme) sırasında oluşan kimyevî tepkimeler de, jeotermal gradyenin yükselme sebebi olabilir.

Yerküre ısı kaynaklarının başlıcaları; yerküre içerisindeki radyoaktif maddelerin bozunumu, ekzotermik (ısı veren) kimyevî reaksiyonlar (reaksiyonlar başlamak için gereken enerjinin tepkime oluşurken çıkan enerjiden daha az olduğu tepkimeler), yerküre büzülmeleri, fay (yerkabuğu kırıkları) oluşumlarının ortaya çıkardığı sürtünme enerjisi, ergimiş kayaların soğumasıyla meydana gelen kristal ve katılaşma gizli ısılarıdır.

Jeotermal akışkanı meydana getiren sıcak sular, genellikle yağmur sularının yer altına sızmasıyla oluşan az tuzlu, asidik ve oksince zengin sular olduğundan, yeraltındaki su haznelerinin sürekli beslendiği ve yenilendiği söylenebilir. Bu sebeple pratikte beslenmenin üzerinde kullanma olmadıkça jeotermal kaynakların azalması söz konusu değildir.

Jeotermal enerji nerelerde kullanılır?
Jeotermal enerji, ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde; ısıtma ve kurutma işlemlerinde (şeker, kâğıt, tekstil, ilâç, konserve, meyve suyu, deri, süt, orman ve su ürünleri gibi); merkezî sistemle ev ve sera ısıtılmasında (seraların, toprağın ve hayvan barınaklarının, sert iklim şartlarında yolların, toplu konutların, kampüslerin ve kent merkezlerinin ısıtılması veya soğutulması); kimyevî madde üretiminde [tatlı su, mineral üretimi, kimyevî tuzlar, ağır su (nükleer santrallerde kullanılan reaksiyon suyu), karbondioksit buzu, amonyum bikarbonat ve sülfirik asit vb. elde edilmesinde]; ayrıca tedavi maksatlı olarak kaplıcalarda ve kültür balıkçılığında (30 ºC) kullanılır.

Jeotermal enerjinin avantajları
Jeotermal enerji; yenilenebilir oluşu, reenjeksiyon (jeotermal akışkanın yer altına geri basılması) metoduyla kaynağının sürekli beslenebilmesi, diğer enerji kaynaklarına nispetle oldukça ekonomik oluşu, inşa süresinin kısa oluşu ve çok ileri teknoloji gerektirmemesi, en önemlisi temiz oluşu ve çevreyi kirletmemesi, % 99'a varan verimlilikte ve güvenilir şekilde işletilebilir olması itibariyle giderek ön plâna çıkmaktadır. Buna karşılık, jeotermal akışkanın paslanmaya, çürümeye, kireçlenme veya silişleşmeye (kabuklaşmaya) sebep olması, bırakıldığı yüzey sularını ihtiva ettiği bor elementi yüzünden kirletmesi, bünyesinde karbondioksit ve hidrojen sülfür gibi çevreye zararlı gazlar bulunması, jeotermal enerji sisteminin uygulanmasında bazı teknolojik tedbirlerin alınmasını gerektirmektedir.

Bugün dünyada birçok ülkede jeotermal enerji ile şehir, ev ve sera ısıtması yapılmaktadır. Dünyada ilk jeotermal ısıtma sistemi Boise, İdaho'da (ABD) 1890 yılında inşa edilmiştir. İzlanda'nın % 85'i jeotermal enerji ile ısıtılmaktadır ve hâlen dünyadaki en uzun jeotermal akışkan hattı bu ülkededir.

Dünyada genç tektonizma ve volkanizma gibi jeolojik özellikleri sebebiyle birçok jeotermal kuşak bulunmaktadır. Bunlardan Alp-Himalaya kuşağında yer alan İtalya, Yunanistan, Tibet ve Çin Halk Cumhuriyeti ile beraber ülkemiz de oldukça yüksek jeotermal enerji potansiyeline sahiptir.

Yurdumuz; Batı Anadolu Bölgesi'nde graben (çöküntü alanı), Orta Anadolu'daki havza rejimi, doğuda sıkışma tektoniği ve kuzeyde, Kuzey Anadolu fay hattından dolayı tektonik açıdan oldukça hareketli bir bölge üzerindedir. Yüksek sıcaklı jeotermal kaynaklar genellikle Batı Anadolu, düşük ve orta sıcaklı kaynaklar ise Orta ve Doğu Anadolu'dadır. Türkiye, ısıtma maksatlı, jeotermal enerji potansiyeli ile dünyada ilk yedi ülke arasına girmektedir. Sıcaklık alt sınırı 20 oC olarak kabul edildiğinde 600 kaynak grubuyla (1000 adet kaynak) ülkemiz, Avrupa'da birinci sırayı almaktadır. Isı enerjisi olarak yararlanmak için 35 oC sınırı kabul edildiğinde ise, karşımıza 170 adet jeotermal alan çıkmaktadır. Ülkemizde jeotermal enerjiden yararlanma oranı elektrik üretimine göre konut ısıtmacılığında daha fazla olmaktadır. Türkiye'de az sayıda da olsa yüksek sıcaklık değerine sahip jeotermal alanlar da keşfedilmiştir. Ancak ülkemizde jeotermale dayalı elektrik üretimi yeterli düzeye ulaşamamıştır. Bugün arama yapılmış sahalar içinde, yeni teknolojiler kullanılarak on kadar jeotermal sahadan elektrik üretmek mümkündür. Bunlar şunlardır: Kızıldere (Denizli), Germencik, Salavatlı, Yılmazköy (Aydın), Tuzla (Çanakkale), Caferbeyli, Salihli-Göbekli (Manisa), Simav (Kütahya), Seferihisar, Dikili (İzmir).

Ülkemizin jeotermal potansiyeli açısından zenginliği, jeotermal enerjinin önemini artırmaktadır. Jeotermal kaynakların dağılımı mahallî olarak enerji ihtiyacı ile paralellik göstermektedir. Elektrik üretimine elverişli jeotermal kaynaklar yoğun olarak enerji talebi yüksek, ancak fosil kaynaklar ile hidrolik potansiyeli daha az olan Batı ve Kuzeybatı Anadolu'da bulunduğundan, buralarda jeotermal enerji, diğer üretim tekniklerine alternatif olabilir.

Bugünkü verilere göre yurdumuzda Gönen'de 3.400, Simav'da 3.200, Kırşehir'de 1800, Kızılcahamam'da 2.500, Balçova'da 11.500, Afyon'da 4.500, Kozaklı'da 1.000, Sandıklı'da 2.000, Diyadin'de 400, Narlıdere'de 1.500, Salihli'de 2.000 ve Bigadiç'de yüzlerce ev jeotermal merkezi ısıtma sistemiyle ısıtılmaktadır. Bunlara ilâveten termal tesis ve 565 dönüm sera ısıtması (Şanlıurfa, Balçova vb.) bulunmaktadır.

Dünyada jeotermal zenginliğiyle yedinci sırada yer alan Türkiye, jeotermal potansiyeliyle toplam elektrik enerjisi ihtiyacının % 5'ine, ısı enerjisi ihtiyacının % 30'una kadar karşılayabilecektir. Ancak bunların ağırlık ortalaması alındığında Türkiye enerji (elektrik + ısı enerjisi) ihtiyacının % 14'ünü karşılamaya tâliptir.

Toplam jeotermal potansiyelimizin (2.000 MWe, 31.500 MWt) elektrik üretimi, şehir ısıtma, soğutma, sera ısıtma, termal tesis ısıtma, kaplıca kullanımı, kimyevî maddeler üretimi, sanayide kullanım vb. uygulamalarda tam değerlendirilmesi ile sağlanacak hedef yıllık net yurt içi katma değer 20 milyar Amerikan doları civarındadır.

Türkiye'nin teorik jeotermal toplam kapasitesi 31.500 MWt'tır ve bunun eşdeğeri de 5 milyon evin ısıtılmasıdır. Ancak, bu muhtemel bir değer olup hedef olarak 1 milyon ev tahmin edilebilir. Bunun sebebi, bazı jeotermal kaynaklarımızın yerleşim birimlerine uzak veya bunların küçük yerleşim birimleri olması sebebiyle, jeotermal ısının bu bölgelerde sera ve endüstriyel ısıtma, kaplıca, kimyevî madde üretimi ve balık çiftliklerinde kullanılmalarıdır.

Bugün jeotermal kaynaklarımızın binde bir-ikisini ancak değerlendirebilmekteyiz. Ülkemizde jeotermal araştırmalar için yeterince jeofizik etüt ve sondaj yapılmamaktadır. Kendi öz varlığımız olan, dışa bağımlı olmayan, bulunduğu yerlerde değerlendirilerek teknik ve ekonomik avantajlara sahip olan çevre dostu jeotermal enerji konusunda, bir an önce daha kuşatıcı ve yaygın çalışmalara başlanması, ülkemiz için önemli bir kamu hizmeti olacaktır.

Allah (cc), dünyamızı yaratırken insanı akıl yönüyle oldukça üstün bir donanımda yaratmış ve dünyamızı insanın kullanımına vermiştir. İnsanlığa, var olduğu günden beri ve varlığının biteceği güne kadar, bütün ihtiyaçları dünya denen bu gezegende sunulmuştur. İnsana düşen, bütün nimetleri ihtiyacına göre ve ihtiyacı kadar, bir gün tükeneceği şuuruyla kullanması ve buna göre hareket etmesidir. Gerçi Allah, her dönemde insanların ihtiyaçlarını gidermek için kullanacağı enerjiyi, çeşitli yollardan sağlamayı insanlığa lütfetmiştir. Hasılı O, Kendisinden dilediğiniz her şeyi verdi. “Öyle ki Allah'ın size verdiği nimetleri birer birer saymaya kalkarsanız, mümkün değil, onları toptan olarak bile sayamazsınız. Gerçekten insan zalim ve nankördür.” (İbrahim, 34) İlâhî beyanı, enerji alanında da geçerlidir. Bu bir dönem kömür, bir dönem petrol, bir dönem de jeotermal enerji olabilir. Bu yönüyle jeotermal enerji, Allah'ın insanlara lütfettiği ve faydalanılması gereken bir nimet olarak karşımızda durmaktadır.