Neden Nükleer enerjiye Karşıyız? Neden Alternatif enerjilerden yanayız?

 Temelden Ele Alışlarla

1.1-            Semboller:

F(orce)=Kuvvet anlamındadır. Birimim Metrik sistemde Newton dur.

E(nergy)=Enerji. Birimi N x m (Jule) jul dür.

W(ork)= İŞ anlamına gelir. Enerji gibi jul ile ölçülür.

L(engt)= Uzunluk anlamındadır. Birimi metredir.

T veya t(ime) = Zaman demektir. Birimi Saniyedir.

P(ower) = Güç demektir, watt ile ölçülür.

g(ravity) =yer çekimi ivmesi (9.81 m/s²)

h(our)=Saat= 3600 s

I (akım) =Birimi Amper dir

U (gerilim. Sıklıkla potansiyel olarak da anılır) Brimi Volt

∆ Önüne glediği sembolde bir fark alındığını gösterir. ∆U_AB = U_B-U_A ; B ve A arası gerilim farkı.

1.1.1-   Birimlerin üst ve alt kat sembolleri

T(era)= Milyon kere milyon (10¹²) birim

G(iga)= Bir milyar kere (10⁹) birim

M(ega)=Bir milyon kere (10⁶) birim

K(ilo) = Bin kere (10³) birim

BİRİM

m(ili)= Binde bir (10^-3) birim

µ(mikro)=Milyonda bir (10^-6) birim

n(ano)= Milyarda bir (10^-9) birim

p(ico)= Milyon kere milyonda (10^-12) birim

GİRİŞ: Enerji- Enerji-Enerji

Bu bölümde İş, Enerji ve güç arasındaki bağıntıları ve gerekli tanımlamaları biraz da benim gözlüklerimin arkasından bakarak anlatmak istedim. Çünkü çok iyi hatırladığım senelerce önceki bir TV röportajında, Amerika’da öğrenim görmüş “Barajlar Krallığı” unvanı verilen bir büyüğümüz Giga Watt? nedir sorusunu cevaplandıramamış, polemiklerle geçiştirmişti.

Önceleri doğrudan hiçbir formül, tanım ve grafik vermeden konuyu Nükleer ile alternatif enerjiler arası bir karşılaştırma verecek tarzda bir yazı halinde yazmak istedim. Fakat sonraları gördüm ki konular karmaşık bir hale gelmekte ve eğer temelden aynı dili kullanmazsak birkaç sayfa sonra işin içinden çıkılamaz duruma gelinmektedir. Doğal olarak konuya hakim arkadaşlarım bu bölümü geçebilirler.

1.2-      Enerji

Peki nedir bu enerji? Kitaplardaki karşılığı “Fiziksel bir iş yapabilme yetisi” diye tanımlanır. (Benim gözlüklerim bu tarifi şöyle okumamı sağlıyor: “Sizin yapmayı istemediğiniz veya yapmak isteseniz bile altından kalkılamayacak büyüklükte bir işin başka fiziki bir kavram tarafından yerine getiren yeti”. Binlerce yıldır işleri hayvanlara ve çok çeşitli makinelere yaptırmıyor muyuz?)

Bu tanımdan hemen şu soru doğmaktadır: Fiziksel İş Nedir? Üzgünüm hanımlar, oturduğunuz yerden  fasulye ayıklamanız, veya sevgili öğrenciler masa başında ders çalışmanız (her ne kadar kıymetli olursa olsun) bir hareket içermediğinden fizik bilimi bakımından iş yapılıyor sayılmamaktadır.

Bu durumda fiziki iş kavramına dönersek: Bir karşı koyucu (zıt) yöndeki bir kuvvete karşı koyan bir (F) kuvveti (ki burada kuvvetin birimini Newton olarak alıyoruz) ile bir cismi, L (metre) ilerletirsek fiziksel iş: W = F(N) x L(m) yani W= F x L (N x m) = F x L (Jule) olmaktadır. Hatırlarsınız buna liseden beri “İş eşittir Kuvvet çarpı yol” ve “İş eşittir enerji” denmekteydi. Güç kavramına geçmezden önce özellikle diyet ve spor yapan arkadaşlar için bazı ilginç örnekler vermek istiyorum.

Benim kütlem 127.2 kg (çok çok fazla!) bunun ağırlık yani kuvvet olarak karşılığı  1247.40 Newton dur. Her kat arası 3 metre olan 12 katlı bir apartmanın merdivenlerini yer çekine karşı koyarak tırmandığım zaman L=3x12 (m) =36 (m) yaptığım iş (veya vücuduma potansiyel enerji olarak depoladığım enerji) W= 1247.40 (N) x 36 (m) = 44 906.4 jul  olacaktır. Eski fizik kitaplarınızda Joule Thompson deneyi sonuçlarına bakarsak bu kadar enerjinin 107.35 kCal. Ye eşit olduğunu bulursunuz. Bedenimde bir gram yağ yanarsa 9.7 kCal enerji elde ederim. ( doğal olanı önce karbon hidratları yakmaklayız.Hücrelerde hidro karbonlar yakıldıktan sonra yağlar yakılmaya başlar. Hesapları karıştırmamak adına biyolojik konuları biraz atladım) Yukarıdaki hesaplamalardan ancak 11 gram yağı yakarsam bu merdiven işini başaracağım ortaya çıkıyor. Burada doğrudan yer çekimine karşı iş yapıyorduk. Eğer düz bir yolda yürürsek, ayakkabılarla semin arasındaki sürtünme kuvvetine karşı iş yapmış olursunuz. Kuru havalarda sürtünme katsayısı 1/3 olarak alırsak, sürtünme kuvveti ağırlığımızın da 3 te birine düşmesini getireceğinden. Aynı enerji yakmamız için ortalama 3x36=108 metre yürümemiz gerekir. (Gözlüklerim bana tereyağlı, bal gibi şerbetli 2 dilim baklava yersem, karşılığında 4 km yol yürümem gerektiğini gösteriyor. Ayrıca 1 adet simit 400kCal ise benim bunu yakabilmem için 36 kat tırmanma gerek var. 81 kg bir bayan ise 76 kat tırmanacak demektir)

1.3-      GÜÇ

Bizde kavram kargaşası çok fazladır. En çok arazi ölçüsüne metre kare yerine metre diyenlerde gözlemlenir. Güçle enerji de çok sıklıkla karıştırılır.

Gelelim GÜÇ tanımına “bir saniyede jul cinsinden enerji üretebilen (veya enerji harcayan) bir mekanizmanın gücü 1 Wattır ”

Formüle edersek: P= W/t dır diyebiliriz.

Şimdi yukarıdaki probleme dönersek; ben her katı ortalama 1.5 dakikada kat ederek 12 katı son katlardaki yorulmayla birlikte 20 dakika yani 1200 saniyede tırmanabilmiştim. O halde benim buradaki kas gücüm 44 906.4 (jul)/1200 (s) = 37.42 Watt olmaktadır. Apartmanımızın hızının 1.2 m/s olduğu bilinen asansörü 30 saniyede tepeye varacaktır. Motor gücü ise 7500 wattır. (Acaba neden bu kadar büyük?)

Burada elektrikte gücün birimi watt olarak verildiği halde, tüketilen enerji birimi olarak kWh diye bir birim pratik hayatta faturalarımıza girmiş olduğunu belirtmek isterim. Örneğin 1 kWh enerji ne demektir? Bunu açıklayayım: Bir kere bir birimin başına k(ilo) harfi gelince bunun o değeri 1000 ile çarpmak olduğunu biliyoruz. O halde 1kWh=1000Wh=1x10³ Wh demektir. Peki buradaki h(our)  da saat demektir. 1h= 60x60= 3.6x10³ sn olduğuna göre, ayrıca boyut olarak W=jul/sn olduğunu hatırlarsak tüm değerleri yerine girildiğinde: 10³ x (Jul/sn) x3.6x10³= 3.6 x10⁶Jul = 3.6 MJul kısaca okursak 3.6 milyon Jul demektir. Şimdi siz o büyüğümüzün cevaplayamadığı 1 Giga Watt Saat= 1GWh’ın ne demek olduğunu Tera jul (TJul) cinsinden hesaplayabilir misiniz? Bu arada Giga watt 10⁹ Watt= 1.000.000.000 watt demektir. (şimdi gelin de üslü kemiyetlerin kıymetini aramayın)

2-          Enerjiye başka bakış açıları

2-1          En ucuz elektrik tasarruf ettiğiniz enerjidir. Hayır burada her ortamda karşılaştığınız şeylerden biraz daha değişik örneklere değineceğim. Örneğin benim gibi kocaman (200-250 cm³) kupalarla kahve içiyorsanız lütfen önce tasınızı soğuk su ölçeği olarak kullanın ve çay-kahve otomatları gibi su ısıtıcılarına öyle boşaltın. Bu cihazınızın fazla su yüzünden uzun zaman ısıtmada kalmasını önleyecektir. Ayrıca mutfak deneyimlerinizden fark ettiniz mi bilmem, ısınıp soğumuş su tekrar dan ısıtmak istediğiniz zaman çok daha geç kaynar (nedeni ise ebüliyoskopi noktasının yükselmesidir?). En son şunu söyleyebilirim bu tür ısıtıcıların tüketimleri bir aylık dönemde bir elektrikli fırının tüketiminden daha fazladır. Eğer verimsiz kullanırlarsa etkilerini ödenecek faturalarda hemen gösterirler.

Sizler hiç farı ve dinamosu olan bir bisiklete bindiniz mi? Dinamoyu tekerleğe yapıştırınca muazzam bir kuvvet harcamaya başlarsınız. Bu sürtünme kuvvetine karşı harcanan ek enerjidir. Ön farınızı yaktığınızda ise daha da müthiş bir ek sarfiyat devreye girer. Şimdi ek olarak kuvvetli sabit mıknatısların arasında elektrik üreten bobinleri döndürmeye çalıştırıyorsunuz ve siz elektromanyetik kuvvetlere karşı bir fiziki iş yapıyorsunuz demektir. Bundan sonra “3-5 watt nedir ki” demeden önce lütfen 5 wattlık bir dinamonun bacaklarınıza uyguladığı direnimi hatırlayınız. Bakın daha henüz ülke çapındaki bir tasarrufun önemini açıklamaya gelemedim.

Hepimiz biliyoruz cihazların enerji tüketimini belirten sınıflandırma var. Eskiyen çamaşır- bulaşık makinelerini ve buz dolabımı birer sene ara ile A++ ve A+++ sınıfındakilerle değiştirdim. Elektriğin kWh fiyatı zamlanmasına rağmen halen ayda ortalama eski faturalarıma göre 40 ila 65 lira az ödüyorum. Bazı ciddi firmaların kataloglarında yıllık sarfiyat karşılaştırma tabloları var. Evet üst sınıftaki cihazlar daha pahalı gibi gözükmelerine rağmen çok çabuk aradaki farkı kapatabiliyorsunuz. Cihaz seçim kriterlerinize lütfen bu kriteri de eklemeyi unutmayınız.

Devletimiz de enerjiyi tasarruflu kullanmada kilit rol oynar.

Santral çıkışlarında Orta gerilim, trafo tesislerinde yine Orta Gerilim “Güç Faktörü Düzeltme” (Power Factor Correction)  tesisleri kurması Faz dengelemeleri de kullanması gereklidir. Devletin Güç Düzeltme Faktörünü Türkiye genelinde en az 0.96-0.97 seviyelerine çıkartması gerekmektedir. Endüktif yük kullanan tesislere kompanzasyon panolarını zorunlu olarak kurdurtması kurmayanalara aylık taksit ödemeleri toplar gibi cezalı fatura seçeneğinden vazgeçmesi lazımdır.

Bu arada şunu da belirteyim: Endüktif yük santralden çıkıp tesislere kadarki yolda sadece kabloları veya havai hatları ısıtan bir kayıp güçtür. Bu faktörün düzeltilmesi bile Keban gibi bir iki santralın devre dışına çıkmasına neden olacaktır. Çok basit bir mevzuat uygulaması ile Nükleere gerek olmayacağı açıkca gözükmektedir.

2.2-     George Bush’un bir sözü çok doğru idi. “Gelecekte su ile enerjiye yatırım yapacak ülkeler kendilerini kurtaracaklar” gibi bir laf söylemişti. Eğer enerji açığınız varsa ki enerji kendilerine duyulan ihtiyacı yine kendileri yaratır. Bunun en ilginç ve bilinen örneği elektrik enerjisidir. (Bir yere trafo kurmaya kalkarsınız. Mevcut yüklere göre enerji nakil ve dağıtım projeleri yaparsınız ve buraya 400kVA bir trafo gerekli dersiniz. Ve planlamanızı 2 yıl projelendirme, 2 yıl inşa safhası ve on yıl da kullanım süresine göre toplam 14 yıl için yaparsınız. Daha trafoyu yerleştirmeden evvel bir bakarsınız camiler, fabrikalar, okullar gibi toplu yükler bir anda etrafta bitivermişler ve sonuçta 40 kat yüksek güçte bir trafo kullanmak zorunda kalmışsınız.)

Dolayısıyla devletlerin en ucuz olarak en önce kendi ulusunu tasarruf yönünde eğitip önlemlerini de alırken enerji üretimlerini arttırmak için mutlaka yatırım yapmaları gerekmektedir.

2.3-     Tüm enerji yatırımlarının ortak özelliklerinden birisi ilk tesis giderlerinin yüksek olmasıdır.

2.4-     Her enerji üretme şeklinin faydalı, bunun yanında da sakıncalı tarafları vardır. Örneğin hidroelektrik santralarında suyun yazın kuruması, uzun günler boyunca hiç güneş görülmemesi durumunda güneş panellerinin üretim yapamaması, rüzgar kesilince veya çok soğuk havalarda donan ekipmanlar nedeniyle rüzgar türbinlerinin elektrik üretememesi gibi nedenlerle enerji üretiminde çok değişik enerji kaynaklarının bir arada kullanılması zorunluluğu vardır. Bunlara Hibrit (melez) tesisler denir. Müstakil bir ev için toplam yükün beşte birini güneşten kalanını rüzgardan elde ederseniz, “güneş varken rüzgar yok, rüzgar varken güneş yok mantığı” ile daha uzun bir süre aküleri şarj edebilir ve daha kaliteli bir enerji elde edersiniz.

Acaba hükümetimizin bu kadar protestoya karşılık nükleere kayması sırf enerji üretiminde çeşitliliğin sağlanması ihtiyacına mı yöneliktir? Hiç sanmıyorum. Bizim daha kullanmaya bile başlamadığımız ne kaynaklarımız var.

2.5-     Enerji kullanımı saatlik, günlük, aylık, mevsimsel periyotlarda sipsivri grafikler çizerek değişiklikler gösterir. Burada önemli soru şudur: Büyük güçlü geri dönüşümsüz (irreversible )  barajlar mı kuralım? Yoksa pek çok küçük güçte geri dönüşümlü (Tersinir = Reversible) santralarla mı ihtiyaç var? Bence Zaten Türkiye’nin elinde yeterince büyük güçlü santral var. Sıkıntı şurada: Örneğin bir Çayırhan termik santralının 2x175 MW lık türbinleri bir arıza veya bakım için durdurulmak istensin. Devre dışı kalan bu 350 MW lık gücü enerji üretmeden bekletilen pek çok santralımız var: Örneğin Sır Barajı veya Oyma Pınar Barajı üretime geçerek karşılamaya başlasın. Bu esnada ekstra bir 300MW talep oluşsun.

Çözüm yolları neler olabilir?

A-   Bu gibi zor durumları daha önceden de gördüğümüz için Yedekte duracak olsa dahi her birisi 6 GW büyüklüğünde 5 tane Nükleer Santral yaparım. Toplamda 30 GW yedek gücüm olur. Bu çözüm yoluna kargalar dahi güler. İnsaf siz yurdun dört bir tarafında pek çok HES’i kullanmadan kret kotunda gölü sabit tutuyor, dip savakları açarak nehrin getirdiği suyu aynen salıveriyorsunuz.

B-    Elektriğin çoğunluğunu kullanacak olan sanayi yapıları doğal gaz ve elektrik zamları yüzünden önce Romanya ve Bulgaristan, sonra da Çin’e göç etti. Siz kime nükleer santral gibi devasa güçteki enerji arzını nereye vereceksiniz? Kısacası sizin enerjinizi kim kullanacak?

Haydi tekrar reel düşünelim. 300 değil de 600 MW güç açığı oluşsun. Benim bildiğim elinde 13 adet HES i olan ayrıca doğal gaz çevrim santralı bulunan yüzlerce enerji üretim özel kuruluşları var. Hepsi de yeni abonelikler vermek için Allah Allah diyorlar. Ayrıca bunlar kendi dağıtım şebekelerine değil ulusal şebekeye bağlılar. Hadi dendiği anda dolu savaklarını kapatıp enerjiyi üretip verebilecek durumdalar. Ekstra masrafa gerek yok. (Bu durumda eskiden olduğu gibi enerji için komşi! Bulgaristan’a da gitmeye gerek yok.) Hemen onlardan ürettikleri enerjileri talep edebilirsiniz.

      Geçici olayların onarımı 2-3 ay sürse bile bu santrallerin toplam gücü ve gölet hacimleri size fazlasıyla yeter. İşin bir tatlı tarafı daha var bu tesisler icabında kendi müşterileri için bazen ulusal şebekeden enerji satın alır. Örneğin tarımda su kullanımının artması ile Kepez elektrik bahar aylarından sonra kendisi  için enerji satın alır. Dolayısı ile devletin çok uzun dönemler elektriği satın almasına bile gerek kalmayacaktır.

C-    En Kötüsü çok örneği olduğu gibi Bulgaristan’dan enerji satın alınabilir.

D-   Alternatif enerji üretimini teşvik edersiniz.  Bunun için de en önce YEK yasasını bir elden geçirirsiniz. Bunu destekleyecek tüm mevzuatı da bir zahmet yayınlarsınız. Sizler hep enerji dendiğinde solar ve rüzgar enerjisi aklınıza geliyor ama ben Alternatif enerjileri devam eden yazımda ele alacağımdan burada o bölüme girmeyeceğim.

F-  Pompajlı Rezervuarlı Hidroelektrik Santraller kurarsınız

Hidroelektrik santrallerin bir çeşidi de pompajlı depolamalı santraller olup, amaçları enerji talebinin düşük olduğu saatlerde şebekeden aldıkları enerji ile suyu pompalayarak bir Üst Rezervuarda depolamak ve enerji ihtiyacının fazla olduğu saatlerde biriktirilmiş suyu Üst Rezervuardan Alt Rezervuara akıtırken türbinlerle hidroelektrik enerji elde etmektir. Gerçekte pompajlı depolamalı santraller ülkenin toplam enerji üretimini artırmazlar, sadece kullanılmayan, ziyan olan enerjiyi enerjinin en kıymetli, en pahalı olduğu zamana taşıyarak arz-talep dengesini sağlamaya hizmet ederler. Yani bu santraller “bir bardak süt için bir inek almaya gerek olmadığının” güzel bir örneğidir. Burada elektriği bilmeyenler için söylemeliyim ki elektrik makineleri genelde geri dönüşümlüdür. Yani türbinden makineye su düşüşü ile mekanik enerji aktarırsınız makine size elektrik üreten bir jeneratör olarak hizmet eder. Enerji talebinin azalmasıyla bu sefer elektrik makinize elektrik enerjisi verirsiniz, makine dönerek mekanik enerji üreten bir pompa görevi görür öndeki rezervuardan suyu alır arkadaki rezervuara çıkartır. Yani ek bir donanıma gerek yoktur.

Bu tip santraller gelişmiş sanayi ülkelerinde 50-55 senedir yapılmaktadırlar. Ülkemizde de yakın bir gelecekte gündeme gelmeleri beklenmektedir. Avusturyalı bir firma bunu bize 1984 yılında önermişti. Hala yapılacak.

Gelecek bölümde Çeşitli enerji Üretim Şekillerini göreceğiz.

Mustafa Ali Çağdaş - Greenpeace Mediterranean /Ankara