OTEC – Okyanus Termal Enerji Dönüşümü

OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion); Türkçe karşılığı Okyanus Termal Enerji Dönüşümü olarak bilinen enerji üretim sistemidir.

Çalışma prensibi kısaca; okyanusun dibindeki sıcaklık ile yüzeyindeki sıcaklık farkının elektrik enerjisine dönüştürülmesidir.

Okyanuslardaki sıcaklık farkını enerjiye dönüştürme fikrini ilk olarak Fransız Fizikçi Jacques d’Arsonval ortaya atmıştır. 1881 yılında fark edilen bu keşif aradan yıllar geçtikten sonra petrol krizlerinin artması sonucu 1970’li yıllarda ilgi görmüştür. Bu projeye verilebilecek ilk örnek 1979’da Hawai’de kurulan 50 kW’lık santraldir. Aradan çok zaman geçmeden Japonya 1981 yılında Güney Pasifik Okyanusu’nda 200 kW’lık santrali kurmuştur. Daha sonra ABD 40 MW elektrik üretebilecek büyük bir santral kurmayı denemiş fakat fon yetersizliği ve petrol fiyatlarının ucuzlamasıyla bu projeye ara vermiştir. Günümüzde petrol fiyatlarının yeniden artması bu projeyi yeniden gün yüzüne çıkarmıştır. Henüz büyük yatırımlar yapılmasa da petrol kaynaklarının giderek azalması sonucu alternatif yakıtlara yönelmek zorunda kalınmış ve bu proje daha da değerli hâle gelmiştir.

OTEC’in tercih edilmesinin en önemli sebeplerinden biri de enerji üretiminde diğer santraller gibi fosil yakıtlar kullanılmaması ve hiçbir şekilde çevre kirliliği oluşturmamasıdır. Ayrıca doğa olayları sonucu oluşan bir enerjiyi depolayıp kullanılabilir duruma dönüştürülmek bu tür sistemleri daha cazip hâle getiriyor. OTEC’in eksik yönlerinden de bahsedecek olursak verimlerinin %2 civarında olması, yeterli sıcaklık farkının elde edilebilmesi için (en az 20 °C sıcaklık farkı olması gerekiyor) gerekli uzunluktaki borunun okyanusun derinliklerine salınması ve bu boruların basınç, korozyon vb. olumsuzluklara karşı dayanıklı olması gerekmektedir.

Yukarıdaki fotoğrafa bakıldığında sistemin nasıl çalıştığı daha da iyi anlaşılmaktadır. Kısaca çalışma mantığı; kaynama noktası oldukça düşük olan sıvıları buharlaştırmak için yüzeydeki ısınmış suyu kullanan sistem, oluşan buharın türbinleri döndürmesi ile elektrik üretilir. Borularda hareket eden bu buhar, okyanusun dibinden gelen soğuk su ile soğutulup yoğunlaştırılır ve tekrar dolaşıma verilir.

OTEC santralleri kapalı, açık ya da hibrit adı verilen çevrimler ile çalışabilir.

Kapalı Çevrim:  Amonyak, propan ya da klor-flor-karbon bileşimleri gibi düşük kaynama noktasına sahip bir sıvı, kapalı çevrimin içine pompalanır. Bu sıvı buharlaştırıcıdan geçerken sıcak yüzey suyu ile buharlaşır ve basıncı artar. Bu basınç türbinden geçirilerek alternatör ile elektrik enerjisi elde edilir. Türbinden atılan buhar yoğuşturucudan geçirilerek tekrar sıvı fazına döndürülür. Soğutma suyu derin okyanus tabanından alınan sudur. Böylece tamamlanan çevrim yeniden başlar ve devam eder.

Açık Çevrim: Bu çevrimde amonyak ya da propan gibi bir ek elementlere ihtiyaç duyulmamaktadır. Bunların yerine, sıcak yüzey suyu vakumda ani olarak buharlaştırılır. Bu işlem sonucu elde edilen su buharı türbini çalıştırır ve alternatör ile elektrik üretilir. Kapalı çevrimde olduğu gibi, türbinde iş gördükten sonra yoğuşturucuya iletilen su buharı burada soğuk taban suyu ile yoğuşur. Bu yoğuşma ile oluşan taze suyun, içme suyu dahil pek çok amaçla kullanılması mümkündür.

Hibrit Çevrim: Hibrit sistemler hem kapalı hem de açık çevrimlerin özelliklerini taşır. Sıcak deniz suyu bir vakumda ani olarak buharlaştırılır. Su buharı, kapalı çevrim sıvısı olan amonyağı buharlaştırır ve buharlaşan akışkan türbini döndürür. Alternatör aracılığıyla elektrik enerjisi elde edilir. Isı değiştiricide yoğunlaşan saf su başka amaçlarla da kullanılabilir.

  • Fascinated
  • Happy
  • Sad
  • Angry
  • Bored
  • Afraid

Yorum Yap