JEOTERMAL ENERJ JEOTERMAL ENERJ VE KULLANIM ALANLARI JEOTERMAL

JEOTERMAL ENERJİ

JEOTERMAL ENERJİ VE KULLANIM ALANLARI

JEOTERMAL OLUŞUMU

“ Jeotermal enerji”, yer kabuğunun çeşitli derinliklerinde bulunan birikmiş ısının oluşturduğu kimyasallar içeren sıcak su, buhar ve gazlardır.

Jeotermal kaynak kısaca yer ısısı olup, yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu, kimyasallar içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. l Jeotermal enerji ise jeotermal kaynaklardan doğrudan veya dolaylı her türlü faydalanmayı kapsamaktadır.

JEOTERMAL OLUŞUMU l Yeryüzündeki bütün volkanik bölgelerde ve hatta volkanik faaliyeti binlerce yıl önce sona ermiş bulunan yerlerde bile, sayısız sıcak su kaynaklarının, fumarollerin bulunması, o yörede yüzeye yakın kayaçların altında ve daha derin yerlerde sıcaklığın var olduğunu gösteren delillerdir. Mağma hazinesi içinde serbest kalan gazların basıncının zayıfladığı ve dolayısıyla volkanik faaliyet sona erdiği zaman, mağma yavaş soğumaya devam eder. Bu soğuma sırasında büyük ölçüde su buharı olmak üzere, hidroklorik asit, karbondioksit, hidrojen, amonyum klorür v. b. gibi gazlar çıkar. Bütün bu gazlar yeraltı suyu zonu içindeki yarıklardan geçerek yeryüzüne ulaşır. İşte bu volkanik etkinlik sırasında çıkan gazlar tarafından ısıtılan yeraltı suyu ve diğer karışımlar, yeryüzüne sıcak kaynaklar, gayzerler, fumaroller olarak ulaşırlar.

JEOTERMAL OLUŞUMU l Yeryuvarlığının derinliklerindeki yüksek sıcaklık ile ilgili olan ve bu güçle ısınarak oluşan enerjiye, jeotermal enerji adı verilmektedir. Yerin derinliklerine doğru inildikçe sıcaklığın yükselmesi, jeotermal enerji oluşumuna zemin hazırlamaktadır. Bilindiği gibi, yerkabuğundan aşağıya doğru her 33 m derinliğe inildikçe, sıcaklık ortalama 1ºC yükselmektedir. Öyle ki, zeminin tektonik ve litolojik özelliklerine bağlı olarak, belirtilen derinlik miktarında bölgelere göre farklılıklar ortaya çıkabilmektedir. Örneğin, yerkabuğunun deforme olduğu sahalarda 1ºC sıcaklık artışı her 2 -3 m derinlikte olmaktadır. Söz konusu alanlar, jeotermal enerji oluşumu için oldukça uygun koşullara sahiptir. Gerçekten de yeryüzünde jeotermal enerji kaynaklarının dağılışı ile tektonik kuşaklar, kırık sistemleri ve volkanik alanlar arasında yakın bir ilişki söz konusudur.

JEOTERMAL ENERJİNİN ÜSTÜNLÜKLERİ POTANSİYEL ZENGİNİ OLDUĞUMUZ , ULUSAL BİR KAYNAKTIR. YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAĞIDIR. DİĞER ENERJİ TÜRLERİNE GÖRE DAHA UCUZDUR. ÇEVRE KİRLİLİĞİNE YOL AÇMAZ.

JEOTERMAL ENERJİNİN KULLANIM ALANLARI

üELEKTRİK ÜRETİMİ Jeotermal sahada açılan kuyulardan üretilen akışkan seperatörlerde buhar ve su olarak ayrıştıktan sonra buhar tribünlere gönderilerek jenaratör aracılığıyla elektrik üretimi sağlanır.

üISI ÜRETİMİ l Jeotermal akışkanın ısıtılacak alanda radyatör ve uygun borular sistemi aracılığıyla dolaştırılması suretiyle ısıtma sağlanmaktadır.

üKONUT ISITMACILIĞI

TARIM SEKTÖRÜNDE KULLANIMI Tarım sektöründeki modernleşme, sektörün enerji kullanım payının artmasına yol açmıştır. özellikle kırsal kesimlerde elektrik dışında, konutların, hayvan barınaklarının ve seraların ısıtılması için “jeotermal enerjiden” yaralanılmaktadır.

üTERMAL TURİZM VE SAĞLIK AMAÇLI KULLANIMI Sıcak suların içeriğinden kaynaklanan ısıl eneji, mineral, tuz, gaz ve yararlı ölçüdeki radyoaktif içeriğin insan sağlığını olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir.

TÜRKİYE’DE DURUM Ø TÜRKİYE’DEKİ ÖNEMLİ JEOTERMAL ALANLAR

KIZILDERE-DENİZLİ JEOTERMAL SAHASI

DENİZLİ-GÖLEMEZLİ JEOTERMAL KUYUSU

DİKİLİ JEOTERMAL KUYU ÜRETİMİ

TÜRKİYE’DE ELEKTRİK ÜRETİMİNE UYGUN JEOTERMAL SAHALAR l l l l l o Denizli-kızıldere sahası(242 c) o Aydın-germencik-ömerbeyli sahası(232 c) o Çanakkale-tuzla sahası(174 c) o Aydın-salavatlı sahası(171 c) o Kütahya-simav sahası(162 c) o Manisa-salihli-caferbey sahası(155 c) o İzmir-seferhisar sahası(153 c) o Aydın-yılmazköy(144 c) o İzmir-dikili sahası(130 c)

ÜLKEMİZİN JEOTERMAL POTANSİYELİ Türkiye, dünyanın önemli kuşaklarından olan Alp-Himalaya jeotermal kuşağında bulunması nedeniyle jeotermal açıdan zengin ülkeler arasındadır. l Türkiye jeotermal potansiyeli bakımından Avrupa’nın 1. , Dünyanın 7. ülkesi konumundadır. l

TÜRKİYE’DE ELEKRİK DIŞI KULLANIMLAR Türkiye’deki bazı jeotermal sahalarda yaklaşık 5 yıldan beri elektrik dışı kullanım sürmektedir. düşük entalpili ve kabuklaşma özelliğine sahip bu sahalar, konut ısıtmacılığı amacıyla kullanılmaktadır.

TÜRKİYE’DE JEOTERMAL POTANSİYELİN DEĞERLENDİRİLMESİ Türkiye’nin jeotermal kaynakları daha çok merkezi ısıtmaya, endüstriyel proses ısısına kaplıca ve turizm maksatlı kullanıma uygundur. l Bugün için keşfedilmiş sahalar geliştirilerek, potansiyel belirleme çalışmalarının yürütülmesi gerekmektedir. l

TÜRKİYE’DE ÖNCELİKLE YAPILMASI GEREKEN UYGULAMALAR MTA’nın programı dahilinde daha fazla jeotermal kuyu sağlanmalıdır. Akışkandan kademeli olarak elektrik üretmek için gerekli ek sistemler kurulmalıdır. Isıtmaya uygun sahalarda özel idarelerinin ve belediyelerin merkezi ısıtma sistemi kurulmasına izin verilmelidir.

DÜNYADA DURUM DÜNYADA ÖNEMLİ JEOTERMAL KUŞAKLAR

l And Volkanik Kuşağı: Güney Amerika’nın batı sahillerinde bulunan bu kuşak Venezuella, Kolombiya, Ekvator, Peru, Bolivya, Şili ve Arjantin’i kapsamaktadır.

l DOĞU AFRİKA RİFT SİSTEMİ: Aktif olan bu sistem Zambiya, Malavi, Tanzanya, Uganda, Kenya, Etopya gibi ülkeleri içine alır.

ORTA AMERİKA VOLKANİK KUŞAĞI: Guatelama, El Salvador, Kosta Rika, Panama’yı içine alan bu kuşakta çok sayıda jeotermal sistem bulunmaktadır. l Bunların dışında, Kanada, ABD, Japonya, Doğu Çin, Filipinler, Endonezya gibi ülkelerde verimli jeotermal sahalara sahiptir. l

DÜNYA TEKNOLOJİSİNDE ULAŞILAN DÜZEY l l Jeotermal ısıtma sistemlerinde ve elektrik santrallerinde kullanımı dünyada son yıllarda hızla artmaktadır. o İkili çevrim elektrik santrallerinin kullanılmasıyla 80 o -170 c sıcaklıktaki jeotermal akışkandan elektrik enerjisi üretilebilmektedir. buharı ozon tabakasına zarar vermeyen, zehirli olmayan ve düşük sıcaklıklarda kolayca buharlaşabilen hidrokarbonların kullanıldığı bu tür santraller özellikle ABD’de yaygın olup santral güçleri 0. 3 - 30 mw arasında değişmektedir.

JEOTERMAL AKIŞKANIN SICAKLIĞINA GÖRE KULLANIM YERLERİ C O 180 -Yüksek konsantrasyon solüsyonunun buharlaşması, amonyum absorpsiyonu ile soğutma 170 -Hidrojen sülfit ile ağır su eldesi 160 -Kereste kurutulması, balık vb. yiyeceklerin kurutulması 150 -Bayer’s yoluyla alüminyum eldesi 140 -Çiftlik ürünlerinin çabuk kurutulması 130 -Şeker endüstrisi, tuz eldesi

120 -Temiz su eldesi, tuzlu oranın arttırılması 110 -Çimento kurutulması 100 -Organik maddelerin kurutulması (yosun, et, sebze) 90 -Balık kurutma

BALIK ÜRETİMİ

80 -Ev ve sera ısıtma 70 -Soğutma 60 -Kümes ve ahır ısıtma 50 -Mantar yetiştirme 40 -Toprak ısıtma, kent ısıtması, sağlık tesisleri 30 -Yüzme havuzları, fermantasyon, damıtma

20 -Balık çiftlikleri

KİMYASAL MADDE ÜRETİMİ Jeotermal akışkandan borik asit, amonyumbikarbonat, ağır su(döteryum oksit) vb. maddelerin eld edilmesinde l Jeotermal akışkandaki co 2 den kuru bu elde edilmesinde (ABD, Türkiye), sağlı ve termal tesislerde birçok ülkelerde kullanılmaktadır. l

TÜRKİYE’DE JEOTERMAL

TEKTONİZMA JEOTERMAL İLİŞKİSİ

JEOTERMAL ENERJİNİN ÇEVREYE ETKİSİ

v v v Jeotermal enerji, fosil yakıtların tüketimiyle ilgili olarak ortaya çıkan sera etkisi ve asit yağmuru gazlarının atmosfere atılmasından doğan çevre sorunlarının önlenmesi bakımından büyük önem taşımaktadır. Jeotermal enerjiye dayalı modern elektrik santrallerinde CO 2, NOx, SOx atımı çok düşük düzeydedir. Merkezi ısıtma sistemlerinde ise söz konusu gazların deşarj miktarları ise sıfır değerine inmiştir. Kömür yakıtlı santrallerdeki CO 2 atımı, eski tip santrallerdekine oranla 1600 kat daha fazladır. bu karşılaştırmaların ışığında jeotermal enerjinin avantajı kesin olarak görülmektedir. Gelişen teknolojiye ve duyulan ihtiyaca göre atık su içindeki bazı kimyasal maddeler üretilerek, akışkan bu yönden zararsız hale getirilebilmektedir.

MTA ve JEOTERMAL ENERJİ Ülkemizde jeotermal arama yapan tek kuruluş olan MTA Genel Müdürlüğü konu ile ilgili çalışmalara 1960 lı yıllarda başlamış, 70 li-80 li yıllarda, ”Jeotermal Enerji Dairesi” şeklinde örgüt yapısıyla yoğun çalışmalar yaparak önemli sahalar keşfedilmiştir. Ülkemizde jeotermal enerji araştırmaları 1962 de mta genel müdürlüğünün sıcak su kaynaklarına yönelik envanter çalışmaları ile başlamıştır.

SORUNLAR VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ Finansman, yedek parça ve makina donanımı l Yetişmiş elemanların devlet sektöründe tutulamaması l Kimyasal sorunlar l Jeotermal enerjinin aranması ve üretilmesi konusundaki yasal boşlukla l

SONUÇ l l Jeotermal enerji hipertermal alanlardan çıkan, içinde mineral ve çeşitli tuzlar içerebilen sıcak su, buhar ve gazlar biçimindeki jeotermal akışkanın enerjisidir. bazı teknik yöntemlerle yerin derinliklerindeki sıcak kuru kayaların ısısınındeğerlendirilmesi de jeotermal enerji kapsamında ele alınmaktadır. Jeotermal enerjinin çevre dostu karakterde kullanılması için, tüm dünyada yasalarla zorunlu hale getirilmiş olan reenjeksiyon(akışkanı yeraltına geri verme)tekniğinin uygulanması, böylece hem rezervuar parametrelerinin korunması hem de jeotermal suyun çevreye zarar vermemesinin sağlanması şarttır. Jeotermalenerji ile ilgili dünyadaki yeni gelişmelerin yakından izlenmesi, ilgili uzmanların bu konulardaki birikiminin geliştirilmesine özen gösterilmesi Mevcut jeotermal kuyuların yetersiz kaldığı bilinci ile daha fazla araştırma yapılarak jeotermal kuyuların açılmasına hız verilmelidir.

NİÇİN JEOTERMAL…. ? l l l l l Yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmeyen enerji Varlığımız doğal kaynak Temiz, çevre dostu (yanma teknolojisi kullanılmadığı için sıfıra yakın emisyon) Çok amaçlı ısıtma uygulamaları için ideal Meteorolojik koşullardan bağımsız Hazır enerji Fosil ve diğer alternatif enerji kaynaklarına göre çok daha ucuz güvenilir Verimlilik %95 in üstünde Minimum alan ihtiyacı Jeotermal ısıtma evlere fuel-oil, mazot, kömür, odun atıklarının taşınmasını ortadan kaldıracağı için şehir içerisindeki trafiğin yükünü azaltır.

KAYNAKLAR l l l -Aumento, F& Antonelli, G. Generation of Electrical Energy from Low Temperature Geothermal Sources in Rural Areas. FAO/CNRE Technical Consultation on Feothermal Energy an Industrial Thermal Effluents, 1985. Rome. -Cataldi, R. , Sammaruga, WEC 86 and Geothermics, 1986. -Dickson, H. Mary, Fanelli, M. , Applications of Geothermal Energy, Technology, Ecology Course Text-Book and Guideline, 1993, International Summer School on Direct Application of Geothermal Energy, Macedonia. -Dicson, M. H. , Fanelli, M. , Geothermal R&D in Developing Countries, 1988. -Edward, L. M. , Chilinger, G. V. , Rieke III, H. H. and Ferti W. H. Handbook of Geothermal Energy Gulf Publishing Company, Book Division, 1982, USA. -Freeston, D. , H. Direct Uses of Geothermal Energy in 1990, Geothermal Resources Council Bulletin, vol. 19, 1990, USA.

l l l -Geothermal Resources Council Bulletin, September 1993, USA. -Lindal, B. , Industrial and other Applications of Geothermal Energy, Armstead, H. C. H. Geothermal Energy, UNESCO, 1973, Paris -MTA Jeotermal Enerji Raporları -Koçak, A. , Jeotermal Sistemler ve Hidrolojik Modelleme. Ulusal 1. Hidrojeoloji Sempozyumu, A. Ü. F. F. Jeoloji Müh. Bölümü, 1988 -Mertoğlu, O. , Jeotermal Kaynakların Alternatif ve Entegre Kullanımları, 1991 Haymana Kaplıca Sempozyumunda sunulmuştur, 1991. -Mertoğlu, O. , Geothermal District Heating Applications in Turkey, Poster Presentation, 1991, Iceland.

l l l -Mertoğlu, O. , Mertoğlu, F. M. , Jeotermal Isıtma Sistemleri Dizayn Kriterleri ve Uygulamalar. TMMOB 1. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi Bildiriler Kitabı, Nisan 1993, İzmir -Mertoğlu, O. , Mertoğlu, F. M. , Geothermal District Heating Applications In Turkey. Geothermal Energy for Greenhouses and Aquaculture in Central and East European Countries, EC “Let’s Go East” Project, 1993, Macedonia. -ORME Jeotermal A. Ş. , t. c. Çevre Bakanlığı tarafından hazırlatılmış olan “Çevre açısından Temiz Enerji Kaynağı olarak Nitelendirilen Jeotermal Enerji Uygulamalarının Bölgesel ve Sektörel Kullanım Alanlarındaki Alternatiflerin Araştırılması ve Tanıtım Projesi, 1. ve 2. ciltler. -Mertoğlu, O. , Mertoğlu, F. , M. , Başarır, N. H. , Direct Use of Heating Applications in Turkey. Utilities and Geothermal: An Emerging Partnership, Geothermal Resources Council Transactions, vol, 17, p, 19 -22, 1993 San Francisco. -Robertson Research Int. Ltd. , Geothermal Division Brochure, 1988.

TEŞEKKÜRLER…