Nükleer Enerji Santralleri Nedir

Günümüzde gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin en önemli gereksinimi enerjidir. Her ne kadar tam bir ölçüt olmasa da ülkelerin gelişmişlik düzeyleri, üretip tükettikleri enerji ile ölçülür. Bazı ülkeler ürettikleri enerjiyi çok verimli bir şekilde kullanırlarken, bazıları bu konuda o denli başarılı olamazlar. Bazı ülkeler de kendileri kullanmadıkları halde çok miktarda enerji hammaddesi üretirler. Enerji üretim ve tüketiminin çok farklı yöntemleri olsa da, tüm ülkelerin ucuz, bol ve temiz enerji kaynaklarına gereksinimleri vardır.

Endüstrileşme ile baş gösteren buhar gücü gereksinimi dolayısıyla, kömür kullanımı büyük bir hızla artmıştır. Daha sonraları elektrik enerjisinin kullanılmaya başlanması ve içten yanmalı motorların kullanım alanının genişlemesi ile elektrik üretiminde kömür ve petrol, çok büyük bir hızla artmıştır. Sonunda endüstri ve çağdaş yaşam için en önemli hammadde, fosil yakıtlar olmuştur.

Fosil yakıtların kullanımı, çözümü çok zor sorunları da beraberinde getirmiştir. Bu sorunların ilki, tükenen hammadde kaynaklarıdır. Fosil yakıtlar milyonlarca yılda oluşmuş, doğanın bizlere, daha doğrusu bizden sonraki nesillere bir armağanıdır ve sentetik olarak yapılanmaları son derece zordur. Çok sayıdaki petro-kimya ürünleri spektrumunu inceleyerek petrol ve bazen de kömürün nedenli vazgeçilemez birer doğa harikası olduklarını rahatlıkla algılayabiliriz. Kömür petrol kadar bir kimyasal değere sahip değildir. Kalitesiz kömürlerin yakılmasının neden olacağı sorunlar ortadadır.

Fosil yakıtların içerdiği maddelerin büyük bir yüzdesini karbon ve hidrojen oluşturur. İçlerinde az da olsa kükürt, yanmayan maddeler ve radyoaktif maddeler de bulunur. Petrol, kömüre kıyasla daha az kirliliğe yol açar. Fosil yakıtlar yakıldığında ortaya doğal olarak CO₂ ve SO₂ gazlarının yanı sıra, radyoaktif maddeler ve kül çıkar. Ortaya çıkan CO₂ gazı sera etkisine, SO₂ gazı ise asit yağmurlarına neden olur. Sera etkisinin neden olduğu atmosfer sıcaklığı artışı yıllardır gözlenmektedir. Asit yağmurları bitki örtüsüne ve canlılara zarar verir. İngiltere’de yakılan kömür yüzünden Finlandiya’nın göllerindeki balıklar asit yağmuru nedeni ile ölmektedirler.

Kömür dışındaki fosil yakıtların, stratejik önemleri de vardır. petrol ambargolarının dünya ekonomisine yaptığı etki ve doğal gaz boru hattının geçtiği ülkelerin politik şantajları, bilinen birer gerçektirler.

İşte yukarıda sayılan nedenlerden dolayı (çevre, hava kirliliği,ambargolar, enerji hammaddelerinin sınırlı olması….gibi) ve teknolojinin ilerlemesine bağlı olarak ülkelerin enerji tüketimleri gün geçtikçe artmaktadır. Ülkeler ortaya çıkan bu enerji açığını kapatabilmek için fosil yakıtların dışında hidroelektrik, güneş enerjisi, rüzgar, dalgalar ve nükleer enerjiden yararlanma yoluna gitmişlerdir. Özellikle gelişmiş ülkeler hidroelektrik kapasitelerinin hemen hemen tamamını kullanmışlardır. Güneş ve rüzgar enerjileri gibi alternatif enerjilerin de kullanımı sınırlı olduğu için nükleer enerjiye yönelmişlerdir. Çünkü nükleer enerji maliyet, çevre kirliliği ve hammadde bakımından diğer enerji kaynaklarına göre daha avantajlıdır.

4.2 Nükleer Santrallerinin Gelişmesi ve Bugünkü Durumları

    4.2.1 Santral Gücünün Büyümesi

ABD’de 20 Aralık 1951, nükleer enerjiden ilk elektriğin üretildiği gündür. EBR-1 ismiyle anılan deneysel reaktöre ilave olunan küçük bir jeneratör, yan yana dizilmiş dört ampulü aydınlatmıştır.

5 Mwe gücünde ilk nükleer gösteri santralı APS -1 Obinsk (Moskova)’da 1954 Haziran’ında elektrik üretmeye başlamıştır. Halen çalışmakta olan bu küçük reaktöre nükleer santralların atası gözüyle bakılmaktadır. 1950’lerin geri kalan dönemi hep küçük gösteri santralları ile geçmiştir. Bunlar geleceğin daha büyük santralları için yaşanması gereken birer deneyim olmuşlardır.

1960 Nisanı’nda hizmete giren Dresden - 1 (ABD) yalnız elektrik üretimi için kurulmuş ilk ticari santraldır. 207 MWe ile nükleer santral birim gücünü bir hamlede iki katına çıkarmıştır. Ondan sonra yerden adeta mantar bitercesine, nükleer santral yükseldiğini görüyoruz. 1960-70 döneminde ortalama her iki ayda bir, 1970-80 döneminde her üç haftada bir nükleer santralin kurdelası kesilmiştir. Yıl 1982’ye geldiğinde dünyada 272 nükleer santral kurulmuş bulunuyordu ve neredeyse bir o kadarı da kurulmakta veya kuruluş hazırlıkları içindeydi. Dünya 1970-1980’li yıllarda nükleer şantiyeye dönmüştür. Peki nükleer santrallerin bu kadar hızlı kurulmasının nedeni neydi?

Çünkü; uyanık uluslar petrolün tükeneceği günlere hazırlanıyorlar. Petrol tüketimi özellikle II. Dünya savaşından sonra tırmanarak gelişmiş, fakat bir taraftan da yeni rezervler keşfedilmiştir. Klasik Ortadoğu ve Teksas rezervlerine sırasıyla Kuzey Afrika, Güney Amerika Alaska ve Kuzey Denizi rezervleri katılmıştır. Fakat 1968 yılından beri petrol alanlarına önemli bir katkı olmamıştır. Artık dünya petrol çanağının dibinin göründüğü endişesi hakimdir. 1973 yılından itibaren hızla yükselen petrol fiyatları en zengin ülkelerin dahi ödemeler dengesini sarsmıştır. Nükleer elektrik daha ucuz ve güvenilir hale gelmiştir. Bunca yatırıma rağmen 1982 yılı başında dünya elektriğinin ancak % 9 oranı nükleer kaynaklı idi. Tablo 4.1 nükleer santral sayısının ve kurulu gücünün beşer yıllık dilimler halinde gelişmesini göstermektedir.

Tablo-4.1 Dünya Nükleer Elektrik Santrallerinin Gelişmesi (1983)

 

 

4.2.2 Nükleer Santrallerin Ülkelere Dağılımı

Buhar makinası, lokomotif, otomobil, uçak ve daha niceleri ilk kez hangi ülkelerin hizmetine girmişlerse nükleer enerji de önce o ülkelerin konforuna katılmıştır. Her yenilik gibi nükleer elektrik de zengin işidir. Dünyada nükleer kurulu gücün yarısı Kuzey Amerika kıtasında, dörtte biride Batı Avrupa’dadır. Bunlara yeni zengin Japonya’yı da katarsanız nükleer kurulu gücün % 85’i eder. Sovyet Rusya ve beş müttefiki % 11’i oluşturur. Fakat dünyanın kalkınmakta olan yörelerinin bu yeni teknolojiden şimdiye kadar alabildikleri pay sadece % 4’dür.

Dünyanın geri kalmış yöreleri ne bugün ve ne de gelecekte nükleer teknolojinin önemli bir alıcısı olmayacaklardır. Halbuki enerjiye asıl o yörelerin ihtiyacı vardır ve daha da tuhafı, dünya reaktörlerinin önemli bir bölümü o yörelerden gelen uranyumla çalışmaktadır. Takvim yaprakları 1980’lere dönerken Afrika ve Avustralya kıtalarında çalışan nükleer santral yoktu. Güney Amerika kıtasında sadece 1, Asya’nın güney şeridinde 4 nükleer santral faaldi. Yapılmakta olanların sayısı ise adı geçen yörelerde toplam 16’yı buluyordu.

Tablo 4.2 nükleer ülkelerin tam listesidir. Görüleceği gibi 1982 yılında 22 ülkede nükleer elektrik üretilmektedir. Kurulmakta olan santrallerde dahil edilirse 32 ülke nükleer teknoloji ile haşir neşirdir. Geriye doğru şöyle baktığımızda, nükleer elektrikle bazı ampullerin aydınlandığı ülkelerin sayısı 1950’lerde 4, 1960’larda 13 ve 1970’lerde 22 idi. Her ülkenin kurulu gücü ve dünya sıralamasında kaçıncı olduğu tabloda ayrı sütunlar halinde verilmiştir.

Tablo-4.2 Nükleer Elektriğin Üretildiği Ülkeler ve Nükleer Santral Güçleri (1982)

*Üretimin başlayacağı tarih bilinmiyor

Tablo-4.3 nükleer santrallerin ülkelere dağılımını, nükleer enerjinin toplam enerji içindeki payını göstermiştir. Dünya elektriğinin günümüzde % 17’sinin nükleer kaynaktan üretilmektedir. Zengin ülkelerin ortalaması % 33’dür. İsviçre elektriğinin % 44,5’ini, Belçika % 57,2’sini, Fransa % 77,4’ünü nükleer santrallardan karşılamaktadır. 1997 yılına geldiğimizde 1983 yılından farklı olarak gelişmekte olan ülkelerinde nükleer enerjiyi kullanmaya başladıklarını görmekteyiz.

Tablo-4.3 Nükleer Enerjinin Ülkelere Göre Dağılımı (1997)

Hali vakti yerinde olup da nükleer enerjiye el atmamış Avustralya’dır. Bu ülke enerji zengini olduğu için nükleer katkıya gerek duymamaktadır. Üstelik Avustralya zengin bir uranyum satıcısıdır. Kömür kendilerine yeterli olacaktır.

Bildiğiniz gibi Türkiye nükleer çağa henüz adım atmamıştır. Fakat nükleer elektrik kullanmadığımızı söyleyemeyiz. Bulgaristan’dan satın aldığımız elektriğin bir bölümü hiç şüphesiz bu ülkenin, ilki 1974 yılında işletmeye giren 3 nükleer santralından gelmektedir ve dördüncü santralda kuruluş halindedir. 1982 yılı sonlarında gene Balkan komşularımızdan Romanya Sovyet yapısı ilk nükleer santrallarını işletmeye koymuşlardır.

Doğu komşumuz İran Şahlık döneminde Almanya’ya 1200 MWe gücünde iki ve Fransa’ya 900 MWe gücünde olmak üzere 4 büyük nükleer santral sipariş etmişti. Sözleşmelere göre 1980’den başlayarak her yıl santrallardan birisi işletmeye girecekti. Ancak 1979 Şubatı’nda yönetimi alan devrim hükümeti Şah’la yapılmış sözleşmeleri tanımadı. Onun için nükleer santral siparişleri belirsiz bir geleceğe terk edilmiştir.

Yukarıda gelişmiş ülkeler hesabına toz pembe bir ufuk çizdik. Anlatılan şekliyle nükleer teknoloji patlamasına gıpta etmemek elde değildi. oysa kendi toplumları buna gıpta ile bakmıyor. Batı toplumu nükleer enerjiyi dikenini bahane edip reddetmiştir. Radyoaktivitenin abartılan tehlikelerinden ürkütülmüştür. Tepki giderek büyümüş işi engelleyecek boyutlara ulaşmıştır. Nükleer santral şantiyelerinin bir bölümü kapanmış, diğer bölümünde işler çok yavaşlamıştır. Hatta bittiği halde kapısına kilit vurulan (Avusturya’da) nükleer santral vardır. Demokrasi ülkelerinde kamuoyu gücünü nükleer tartışmada denemiş, ve kazanmıştır. Böylece nükleer büyümeyi frenlemeyi başarmıştır. Batı dünyasında 1973-80 arasında işletmeye alınması programlanan santralların ancak yarısı bitirilebilmiştir. aslında Tablo -4.2’nin son satırında kurulmakta olan santrallar sayısının aşırı kabarıklığı da bu ötelemeden ileri gelen bir yığılmadır.

Tablo-4.4 İnşa halinde olan Nükleer Reaktörler

 

Bazı ülkelerde engellemeler olup inşaatı bitmiş nükleer santrallerin kapısına kilit vurulurken, bazı ülkelerde de gelecekte ortaya çıkacak enerji açığını kapatabilmek için yeni yeni nükleer santraller kurmaktadırlar. Tablo - 4.4’de de görüldüğü gibi faaliyete yeni geçecek nükleer santrallerin büyük çoğunluğun gelişmekte olan ülkelerde olması dikkat çekicidir. Çünkü bu ülkelerin elektrik enerjisine ihtiyacı daha fazladır.

4.3 Nükleer Güç Santrallerinin Genel Tanıtımı

Nükleer Güç Santralları ile Termik Santraller birbirleri ile benzer özellikler taşırlar. Her iki santral tipinde de elde edilen buharın ısı enerjisi türbinde mekanik enerjiye ve mekanik enerji de jeneratörlerde elektrik enerjisine dönüştürülerek elektrik üretilir. Bu santraller arasındaki temel fark buharın elde ediliş yöntemidir. Bütün nükleer reaktör tiplerinde bölünmeden açığa çıkan enerji buhar üretiminde kullanır ve bu buhar üretimi doğrudan reaktörün korunda ya da buhar üreteçlerinde yapılır. Bu nedenle nükleer reaktörlerdeki bölünme reaksiyonu termik santrallarda fosil yakıt yakmakla aynı işleve sahiptir.

İlk olarak nükleer güç santrallerini tanıtmadan önce bölünme (fisyon) reaksiyonu mekanizmasını anlatmakta yarar vardır. Nükleer reaksiyonda açığa çıkan enerji, temelde U-235 izotopunun ya da herhangi bir bölünmeye yatkın (fisil) izotopun (Pu-239,U-233) nötronla etkileşmesinden ötürü parçalanması olayı sonucunda açığa çıkan fazlalık bağlanma enerjisidir. Nötronla etkileşen U-235 çekirdeği kararsız hale geçerek, kendisinden daha hafif iki çekirdeğe ayrılır ve bu esnada da ortalama olarak iki nötron açığa çıkarır. Bu reaksiyon sonucu açığa çıkan bölünme enerjisi yaklaşık 200 MeV’dir. Bu enerji buhar üretimi için soğutucuya aktarılır ve açığa çıkan nötronlardan biri bölünmeye yatkın başka bir izotopu parçalayarak zincirleme reaksiyonuna sebep olur. Diğer nötron ise reaktör içindeki diğer malzemeler tarafından yutulur ya da sistemden kaçar. Nükleer reaktörler bu zincirleme bölünme reaksiyonunun kontrollü olarak yapıldığı sistemlerdir. Bölünme reaksiyonunun önemini anlamak için 1 kg U-235 izotopunun yanması sonucu açığa çıkan enerjinin yaklaşık 1.3 milyon kg kömürünkine eşdeğer olduğunu belirtmek yeterli olacaktır. Günümüzde, elektrik üretimi için kullanılan santralların büyük bir bölümü Basınçlı Su Reaktörü (PWR), Kaynar Su Reaktörü (BWR) ve Basınçlı Ağır Su Reaktörü’dür (PHWR).

4.3.1 Basınçlı Su Reaktörü (PWR)

Basınçlı su reaktörleri ticari olarak elektrik üretimi için ABD’de kullanılan ilk reaktör tipidir.Bu tür reaktörlerde korda üretilen enerji birinci devre soğutucu vasıtasıyla kordan çekilir. İkincil devrede buhar üreteçlerinden alınan buhar türbinlerinde genişletilerek jeneratörde elektrik üretilir.

Hemen hemen bütün reaktör tiplerinde reaktör basınç kabı ve soğutucu sistemleri koruma kabı adı verilen çelik bir kabuğun içindedir. Bu çelik kabuk betondan yapılmış ikinci bir koruyucu yapının içerisinde yer alır. Bu sistem dış etkilerden reaktör sistemini korumak ya da reaktörden bir kazadan dolayı açığa çıkabilecek radyasyonun çevreye sızmasını önlemek için tasarlanmıştır.

4.3.2 Kaynar Su Reaktörü (BWR)

Kaynar su reaktörü dünyada basınçlı su reaktöründen sonra en yaygın olarak kullanılan reaktör tipidir. Kaynar su reaktörleri (BWR) birçok yönden PWR reaktörüne benzemekle birlikte, temel fark reaktör koru içinde kaynama olayına izin verilmesidir.

BWR tipi reaktörlerin diğer reaktörlere göre üstünlüğü reaktör koru içinde doğrudan elde edilen buharın türbinlere gönderilmesidir.

4.3.3 Basınçlı Ağır Su Reaktörü (PHWR)

Basınçlı Ağır Su Reaktörleri, Basınçlı Su Reaktörleri ile benzer özellikler taşırlar. Bu tür reaktörlerin en yaygın olarak kullanıldığı ülke Kanada’dır. Kanadalılar son 40 yılda CANDU (CANada Deuterium Uranium) adını verdikleri Kanada reaktörünü tasarlayıp geliştirerek Basınçlı Ağır Su Reaktörü teknolojisinde lider olmuştur.

CANDU reaktörlerinde yakıt olarak doğal uranyum kullanıldığı için zenginleştirme tesislerine ihtiyaç yoktur.

4.4 Nükleer Santrallerin Maliyetleri

Bir güç santralından elde edilen elektriğin maliyeti, temel olarak o santralın inşaatı ve elektrik üretir hale gelmesi için, yapılması gereken yatırım maliyetini, ömrü boyunca santralın verimli çalışmasını sağlamaya yönelik işletme ve bakım giderlerini ve elektriğin üretiminde kullanılan yakıtın temini için gerekli yakıt maliyetini içerir. Bir santralın ekonomik olması için üretilen elektriğin satılması sonucu elde edilen gelirin, en azından maliyetini karşılaması ve ayrıca diğer elektrik üretimi seçeneklerine göre daha ucuz olması gerekir.

Elektrik maliyetine etki eden harcamalar değişik zaman dilimlerinde yapılmakta; oysa elektrik üretimi santralın ömrü boyunca gerçekleşmektedir. Enflasyonun olmadığı sabit bir para birimi ile, bir santralın tüm ömrü boyunca yapılan harcamaların bugünkü değerinin o santralde üretilen elektriğin bugünkü değerine oranı, ortalama bir elektrik maliyeti verir. Elektrik üreticisi, ürettiği elektriğin fiyatını bu ortalama maliyete eşit olarak seçerse, yaptığı tüm harcamaları, paranın bugünkü değeri göz önüne alınarak karşılayabilecektir. Bu maliyet, yaklaşık olarak aynı koşullarda çalışan sistemlerin karşılaştırılmasını da olası kılar.

Nükleer santrallar genel olarak ilk yatırım maliyetleri yüksek, yakıt ve işletme giderleri düşük santrallerdir. Yatırım maliyetleri ise, elektrik maliyetinin yarısından fazlasına denk gelmektedir. Bir santral inşaatının başlangıcı ile devreye girmesi arasında tipik olarak altı ila sekiz yıl civarında bir süre geçmesi gerekmektedir. Nükleer santrallerden elde edilen elektriğin maliyetinin azaltılmasında en önemli iki etmen, inşaat süresinin gerekli standartlara uyularak azaltılması ve ilk yatırım maliyetinin düşürülmesidir.

Yakıt giderleri reaktör tipine göre değişmektedir. Bazı reaktörler zenginleştirilmiş yakıt kullanmakta; bazıları ise doğal uranyuma dayalı yakıtlar kullanmaktadır. Zenginleştirme, yakıt maliyetini artırır. Ayrıca kullanılmış yakıtların ne şekilde depolanacağı ve bunun tahmin edilen maliyeti de, yakıt maliyetini etkileyecektir. Fakat genel olarak yakıt giderlerinin toplam maliyet içerisindeki payı az olduğu için, bu etki o kadar büyük değildir. Yakıt giderlerinin toplam maliyet içerisindeki payının düşük olması nedeniyle gelecekte uranyum fiyatlarında veya zenginleştirme fiyatlarında olabilecek değişiklerden üretilen elektriğin maliyeti pek etkilenmeyecektir. Yani bir nükleer santral bir kez kurulduktan sonra ürettiği elektriğin maliyeti yaklaşık olarak sabit kalabilir. Toplam yakıt gideri ise reaktörde üretilen toplam enerji ile orantılı olacaktır. İşletme ve bakım giderleri doğal olarak reaktörden reaktöre değişmektedir, ayrıca reaktörün işletildiği ülkenin koşulları da etkili olmaktadır. Elektriğin maliyeti, toplam harcamaların bugünkü değerinin üretilen enerjinin bugünkü değerine oranıdır. Bir nükleer santralde işletme ve yakıt giderleri düşük olduğu için, o santral ne kadar çok çalışırsa üretilen enerjinin maliyeti de o kadar düşecektir. Bir santralın yük faktörü, belirli bir zamanda ürettiği enerjinin aynı zaman diliminde, tam kapasitede çalışarak üreteceği enerjiye oranıdır. Dolayısıyla nükleer santrallar, büyük yük faktörleri ile çalıştıklarında daha ucuz elektrik üreteceklerdir.

Santralin ekonomik ömrü tamamlandıktan sonra sökülmesi için gerekli yatırım, genel olarak ilk yatırım maliyetlerinin içerisinde pay ayrılarak göz önüne alınır. Sökülme için gerekli maliyetin toplam elektrik maliyeti içersindeki payı %1 civarındadır. 1000 MWe gücünde bir nükleer santralın ekonomik ömrünün sonunda sökülmesi için yaklaşık 100 milyon dolar civarında bir kaynak gerekmektedir. Bu kaynak, miktar olarak çok büyük olmasına karşın, bir nükleer santralın bir yılda ürettiği elektriği satarak elde edeceği gelirden daha azdır.

Şu ana kadar söz ettiğimiz maliyetler, belirli bir reaktör tipi ve çalışma koşulları göz önüne alındığında doğrudan tahmin edilebilen maliyetlerdir. Aslında bunlara ek olarak, gerek maliyetin niteliği gerekse de veri yokluğundan dolayı tahmin edilmesi oldukça zor olan maliyet bileşenleri vardır. Büyük bir kazanın maliyeti bunlara bir örnektir. Gerçekleşme olasılığı her yüz bin reaktör yılı işleyişte bir olan kazanın etkilerinin getirdiği maliyet, 200 milyar dolar civarında ise , reaktör başına bu maliyet yılda 2 milyon dolar civarındadır. Yani düşük olasılığa sahip böyle bir kazanın getirdiği bir yıllık mali risk, elektrik maliyetinin %1′i kadar olmaktadır. Three Middle Island kazasının yol açtığı dış etkilerin maliyetinin 26 milyon dolar, Çernobil kazasının toplam maliyetinin ise 14 milyar dolar dolayında olduğu tahmin edilmektedir.

Nükleer santral maliyetinin termik santrallerin maliyetinden fazla olduğunu belirtenler bulunmaktadır. Bunun nedeni meydana gelen kazalar sonucunda nükleer santrallerin yapımı için getirilen standartların çok yükseltilmesidir. Oysa termik santraller bacalarından bıraktıkları küllerin temizlenmesi ve santrallerde meydana gelebilecek kazalar, santrallerin ekonomik ömrünü tamamlaması sonucu sökülme masrafları maliyete dahil edilmemiştir. Yine aynı şekilde hidroelektrik santrallerin toprak kaybına neden olması, doğal çevreyi tahrip etmesi, barajların dolması sonucu, bu toprakların boşaltılması maliyetlere dahil edilmemiştir.

Yorum ekle 8 Nisan 2007

Bitkilerin Doğadaki Gücü Nedir

1994 yılı kışında Finlandiya’daki Ahlstrom mühendislik firması ile Sydkraft adlı İsveç Elektrik Kurumu İsveç’in güneyindeki Varnamo Kasabası’nda yeni bir ısıtma tesisini devreye sokuyorlardı. Burada en son jet teknolojisi kullanılmakla beraber enerji kaynağı olarak yarım milyon seneden beri mevcut bir olanaktan yararlanılmaktaydı.

Odun ! Varnamo tesisinde odun gaz haline getirilip bir jet motorunda yakılmakta ve böylece altı megavatlık elektrik ve şehrin merkezi ısınması için 9 megavatlık enerji meydana getirilmekteydi. Bu sayede odunun içindeki enerjinin yüzde sekseni binaların ısıtılması, aydınlatılması ve motorların çalışması için kullanılmakta ve bu arada atmosfere hiç kükürt salınmamakta ve çıkan karbondioksit, kesilen ağaçların yerine ekilenlerin geri alabilecekleri kadar olmaktaydı.

Varnamo tesisi, en eski enerji kaynağını yirminci yüzyıla taşıyan yeni teknoloji kuşaklarının bir ürünüydü. Makine taşıyan yeni teknoloji kuşaklarının bir ürünüydü. Makine Mühendisliği, biyoteknoloji ve ormancılık değişik bitkilerden sıvı ve gaz yakıt olarak yararlanma olanaklarını ekonomik bir biçimde sağlamakta ve buradan da elektrik elde edilmekteydi.

Biyokütle enerjisi teorik bir potansiyele sahipse de, pratikte ne kadar başarılı sonuçlar vereceği belirsizdir. Bazı uzmanlar dünya üzerindeki tarımsal ve ormansal kaynaklar sayesinde biyokütlenin yirmibirinci yüzyılın enerji ekonomisinin temelini oluşturacağını ileri sürmektedir. 1992 yılındaki Çevre ve Kalkınma Konferansı (Conference on Environment and Development) için Birleşmiş Milletler tarafından hazırlanmış bir çalışma özellikle bu amaca dönük bir şekilde yetiştirilmiş bitkiler sayesinde 2050 yılı civarında bugünkü dünya enerji gereksiniminin %55′i kadarının karşılanabileceğini ortaya koymuştur. Buna benzer vizyonların gerçekleşmesi tarım yapılacak arazinin, suyun ve gübrelerin sağlanabilmesine bağlıdır. Önümüzdeki senelerde ise bu konularda sıkıntılar yaşanmasının beklendiğini unutmamak gerekir.

Biyokütle enerjisinden yararlanmak bir anlamda doğanın güneş enerjisi kollektörlerinden yararlanmak demektir - canlı bitkiler güneşten gelen enerjiyi fotosentez yöntemi ile karbonhidrat moleküllerine dönüştürür. Bitki yiyen hayvanlar, bu enerjinin bir bölümünü almış olurlar. Bütün tarih boyunca evlerini ısıtmak isteyen veya yemek pişiren insanlar bu enerjiden yararlanmışlardır. Ondokuzuncu yüzyılın sonlarına doğru fosil yakıtların ortaya çıkması ile biyokütle, enerji ile uğraşanların bir kenara ter ettikleri bir kaynak halini aldı. Doğal olaraka da ticari olanakları izleyen ülke yönetimleri o tarihlerden sonra biyokütleyle ilgilenmediler.

BM kaynakları biyokütlenin dünyada üretilmekte olan enerjinin ancak %5′ini sağladığını göstermekteyse de, bağımsız uzmanların daha titizlikle yaptıkları incelemeler 1992 yılında dünya enerjisinin %13′ünün bu kaynaktan sağlanmış olduğunu ortaya koymuştur. Gelişmekte olan ülkelerin tüketmekte oldukları enerjinin %36’sı biyokütleden sağlanmakta ve bugün kırsal alanlarda yaşamakta olan 2.5 milyar insan- dünya nüfusunun yaklaşık %45′i - hemen bütün enerji gereksinimlerini bu kaynaktan elde etmektedir. Danimarka ve Finlandiya gibi sanayileşmiş bazı ülkelerde bile biyokütle, tüketilen toplam enerjinin %10′unu oluşturmaktadır. Biyokütle yalnızca yakıt amacı ile kullanılmaz. İnşaat, gıda, hayvan yemi ve kağıt gibi birçok uygulamalar biyokütleden sağlanır. Dolayısıyla insanlar ellerindeki biyokütleden enerji kadar bu tip uygulamalar için de yararlanmak durumundadır.

Biyokütle yenilenebilir bir enerji kaynağı olmakla birlikte günümüzdeki kullanım şekli ile ne yenilenebilir, ne de sürdürülebilir ! Dünyanın birçok yerinde nüfus artmakta ve insanlar ormanlık alanları açarak besinlerini elde edecekleri tarla haline dönüştürmekte ve ormandaki geri kalan ağaçları da yakacak olarak kullanmaktadır. Bunun yarattığı yakıt sıkıntısından dolayı kadınlar ve çocuklar zamanlarının büyük bir bölümünü odun aramak ve toplamakla geçirmekte ve normal şartlar altında mükemmel gübre olabilecek bitki posası ve hayvan artıkları birçok yerlerde sobada yakılmaktadır. Sanayileşmiş ülkelerdeki biyokütle kullanımı da sürdürülebilir değildir. Tarım uygulamalarının sağlıksız bir şekilde yürütülmesinden dolayı 1993 yılında 4 milyar litrelik etanol sağlamış olan ABD’ndeki mısır kuşağındaki toprak, oluşma hızından 18 katı hızla erozyona uğramaktadır. Dünya enerji gereksiniminin bir bölümünün biyokütleyle karşılanması isteniyorsa biyokütleyi daha verimli bir şekilde yararlanılabilecek bir forma dönüştürecek, çevreyi daha az kirletecek, ve daha ekonomik olarak kullanılabilecek teknolojik yenilikler gerekmektedir.

Dönüşümün daha verimli olmasını sağlayacak adımlar atılmaya başlanmıştır bile. Bunların başında da yemek pişirilen fırınlar gelmektedir. Geleneksel olarak uygulanan üç tane taşın üzerine oturtulmuş tencere gibi bir şekil düşünülecek olursa o şartlar altında yakılmakta olan odunun enerjisinin ancak yüzde onundan yararlanılır. Bunun yanı sıra karbon monoksit, parçacıklar ve kansere neden olan çeşitli maddeler havalandırma olanakları son derece kısıtlı olan mutfaklarda hapsolmakta ve 400-700 milyon insanın soluduğu havanın zehirlenmesine yol açmaktadır. Doğal olarak bu durumdan en fazla kadınlar ve çocuklar zarar görmektedir. Daha verimli bir çalışma için geliştirilmiş fırınlar, yakılmakta olan odunun %40′ının yemek pişirmek için kullanılmasını ve tehlikeli emisyonların çevreye yayılmamasını sağlar. Bu fırınlardan Kenya’da yarım milyon ve Çin’de 130 milyon satılmıştır. Aynı şekilde biyokütleyi elektrik enerjisine dönüştürecek teknolojiler %20 veya daha düşük verimlilikle çalışmakla beraber Varnamo’daki gibi birleşik çevrimli gaz türbinleri sayesinde odundaki enerjinin %45′i kullanılabilir bir hale dönüştürülebilmektedir. Gelecekte daha randımanlı teknolojilerin ortaya çıkacağı kesindir. Gerek odun yakan sobalarda ve gerekse elektrik santrallerinde sağlanan net sonuç, aynı miktarda odunu yakarak iki kat enerjinin elde edilmesidir.

Enerjiye dönüşümde ulaşılan randımanın son derece önemli olduğu açıktır ama ondan daha önemli bir faktörün varlığını unutmamak gerekir. O da biyokütleyle bütün herşeyin temelini oluşturan toprak ve su kaynaklarını tehlikeye düşürmeyecek düzeyde yakıt sağlanmasıdır. Burada tarım ve ormancılık etkinliklerinden geriye kala artıklarla yetinmek, veya yeni ve sürdürülebilir bir şekilde büyütülmüş enerji bitkilerinden yararlanmak gibi iki yol ortaya çıkmaktadır. Yakın dönemde en sağlıklısı bunlardan birincisi görünmektedir. Gelişmekte olan ülkelerdeki ormanlardan elde edilen ağaçların yaklaşık dörtte üçü satış olanağı olmayan atıklar halinde kalmaktadır. University of London’ın King’s College mensuplarından biyolog David Hall’a göre bu ve bunun gibi tarım ve ormancılık "atıklarının" değerlendirilmesi dünya enerji gereksiniminin %7.5′unu karşılayabilecektir.

Günümüzde talaş, atık odun ve kağıt hamuru gibi maddeleri kazanlarında yakarak elektrik ve ısı elde eden ABD kağıt endüstrisi, bu yolla enerji gereksiniminin yaklaşık yarısını karşılamaktadır. ABD’ndeki biyokütleyle çalışan ve şebekeye bağlı elektrik üretim kapasitesi - bütünüyle atık malzemeyle yürümektedir- 1979 yılında 200 megavatken 1993 yılında 6000 megavata yükselmiştir. Bu artışın altında 1978 yılında çıkartılmış olan ve elektrik üreten kurumların bağımsız üreticilerden rayiç fiyatlarla elektrik almalarını öngören Üretici Kamu Kurumlarının Faaliyetlerini Düzenleyici Kanun (Public Utility Regulatory Policies Act) yatmaktadır.

Bundan daha sonra kükürt emisyon standartlarına uymak isteyen ABD kurumları kükürt içeriği son derece düşük olan odunu kömür ile birlikte yakmayı denediler. Bu denemeler özel ve kamu kuruluşlarının araştırma ve geliştirme etkinliklerini arttırmalarına yol açmış ve yapılan taramalar yalnız kağıt ve diğer orman ürünleri sektörlerinde senede ek 8000 megavatlık biyokütle enerjisi potansiyelinin olduğunu ortaya koymuştur.

Geniş tarım alanlarına sahip olan Danimarka’da çok az orman vardır. Bu ülke, tarımdan sağladığı samanı - bu sektörün en büyük atık maddesi - önemli bir enerji kaynağı haline dönüştürmüştür. Mevcut saman stokları ülkenin enerji gereksiniminin %7’sini karşılayabilmektedir. Rüzgar enerjisinin geliştirilmesi sırasında ortaya çıkan merkeziyetçilikten uzak yaklaşımla Danimarka Hükümeti, çiftliklerde kullanılmak üzere 12000 küçük çaplı saman yakan fırının kurulmasına olanak tanımıştır. 1980 yılından bu yana 60′dan fazla bölge ısıtma sistemi, yakıtlarının %90′ı saman olacak bir şekilde değiştirilmiştir.

Danimarka, fosil yakıtların fiyatlarının üzerine daha fazla vergi bindirerek saman kullanımını 1991 yılındaki 800 000 tondan 2000 yılında 1 200 000 tona çıkartmayı hedeflemektedir. Aynı zamanda çiftçiler bu fırınlardan elde edilen külü tarlalarında gübre olarak kullanmaktadır. Bu şekilde besleyici maddelerin azalması önlenmemekle birlikte belirli bir oranda elimine edilmektedir. Danimarkalılar rüzgar türbinlerinde olduğu gibi biyokütle teknolojisini de ihraç etmeyi planlamaktadır. 1993 yılında samanla çalışan bir sistem eski Doğu Almanya’daki bölgesel ısınma ünitesinin yerini almak üzere monte edilmiş ve böylece kömürle çalıştığından dolayı çevreyi kirleten ve bu ünite devre dışı bırakılmıştır.

100′den fazla ülkede şekerkamışından geri kalan atıklar birçok bölgedeki enerji açığının kapanmasına yardımcı olabilir. Kamıştan şeker elde edildikten sonra geri kalan madde olan bagas, kazanlarda yakılarak şeker eldesi işleminde yararlanılan buharın sağlanmasında kullanılmaktadır. Bazı şeker fabrikaları buharla elektrik elde etmekteyse de eski teknolojileri kullanmalarından dolayı tesisin buhar gereksinimini karşıladıktan sonra geri kalanı çok az bir miktarda elektrik üretimine yetmektedir. Hawaii, Mauritius ve birkaç yerde daha kullanılmakta olan yüksek basınçlı modern buhar türbinleri aynı buhar üretimini sağladıkları gibi sekizkatı daha fazla elektrik elde edebilmektedir.

Oksijenden arındırılmış bir ortamda katı biyokütleyi hızla ısıtarak gaz haline dönüştürüp bir gaz türbininde yakmak yoluyla daha büyük artışlar elde edilebilir. Varnamo’daki prototipte olduğu gibi, biyokütleye dayalı gaz türbinleri sayesinde bugünkü standart kazanlardan elde edilen elektrik gücü otuzkatı arttırılabilir. Ama buna karşılık buhar üretiminin az bir miktar düşebileceğini kabul etmek gerekir. Şeker fabrikaları çıkarttıkları atık maddelerin hepsini geliştirilmiş gaz türbinlerinde yakacak olurlarsa, gelişmekte olan ülkelerdeki toplam elektrik üretiminin üçte birine yakın bir düzeyde elektrik enerjisi üretmiş olurlar.

Brezilya’nın kuzey batısındaki Bahia adlı eyalette biyokütleyle çalışacak 25-30 megavatlık bir gaz türbininin tasarımını geliştirme projesi, Global Environmental Facility ile Brezilya yönetimi tarafından desteklenen uluslararası bir çalışma olarak yürütülmektedir. Varlığı Varnamo tesislerinde kanıtlanmış bir teknolojinin bir sonraki adımı olarak kabul edilen bu projenin, biyokütle kullanılarak elde edilen elektriğin kilovat saat maliyetini sekiz cent’ten 5 cent’e düşürmesi beklenmektedir (burada kullanılan biyokütlenin tonunun kırk dolara mal olduğu kabul edilmektedir). Bu şartlar altında biyokütle kullanılarak elde edilen elektriğin maliyeti, klasik termik santrallerle boy ölçüşebilecek bir hale gelmektedir.

Bugün şeker fabrikalarındaki mevcut verimsiz birimlerde atık maddelerden elde edilen elektrik Kosta Rika, Küba, Fiji, Guatemala, Mauritus, Tayland, ABD ve Zimbabwe gibi ülkelerde yerel elektrik firmalarına satılmaya başlanmıştır. Buradaki ince nokta, satın alınan fazladan elektrik gücüne rayiç değerler üzerinden ödeme yapmaktır. Bu olay ise birçok memlekette maalesef geçerli olamamaktadır. Gaz türbinleri aracılığıyla diğer tarımsal atıklar, ormancılık sanayiinden arta kalan maddeler, kağıt hamuru ve hatta özel olarak bu iş için büyütülmüş bitkiler kullanılarak elektrik üretilebilir ve bu şekilde her ülkede sayısı hemen hemen sınırsız çeşitli uygulamalar söz konusu olabilir.

İnsan ve hayvan pisliği gibi diğer atık maddeler anaerobik sindirici gibi özel bazı cihazlarda gaz haline dönüştürülebilir. Gaz eldesinden arta kalan madde, besleyici malzemeler bakımından son derece zengin olduğundan rahatlıkla gübre yerine geçebilir. Sindiriciler tuğla ve metalden yapılma tanklardır. Bunların içinde fermantasyona bırakılmış organik maddeler metan gibi yanıcı gaz çıkartır. Yalnız bu basamak, gaz türbinlerinin tahriki için yararlanılan ısıya dayalı gaz haline dönüştürme aşamasından farklıdır. Çöplüklere terk edilmiş malzemenin mikrop ve bakteriler tarafından işlenmesi sonucu elde edilen metan gazı da toplanıp yararlı bir hale dönüştürülebilir. Diğer ülkelerin yanı sıra Çin, Danimarka, Hindistan ve Hollanda insan ve hayvan atıklarını enerji haline dönüştürecek çeşitli boylarda anaerobik sindiriciler kullanmaktadır. İngiltere’deki çöplüklerin 51 tanesinde, normal olarak atmosfere giden metan gazının %8′ini elde edebilen tesisler bulunmaktadır. Almanya’daki çöplüklerin dörtte birinde, çıkan gazı elektrik ve ısı haline dönüştüren tesisler halen etkinlik göstermektedir.

Çöplüklerden elde edilen metanın yakılması başka yönlerden de işe yaramaktadır. Sindiriciler, çıkan gazları karbondioksitin 11 katı daha güçlü bir şekilde tüketmektedir. Pacific Instute for Studies in Development, Environment and Security tarafından yürütülmüş bir araştırmaya göre çöplükte bir kilovat/saatlik elektrik eldesi için yakılan metan, kömürle çalışan bir termik santralin 10 kilovat/saatlik elektrik eldesi için atmosfere saldığı karbonu dengeleyecek düzeyde olmaktadır.

Biyokütle atıklarıyla baş edebilmenin en iyi yolu onları yakmak değildir. Enerji peşinde olanlar kağıt gibi işlerine daha fazla yarayacak maddelerin peşinde koşarlar. Yalnız kağıt gibi maddelerin geri kazanılması veya yeniden kullanılması daha verimli olmaktadır. Kağıdı yakmak için gerekecek enerji, onu geri kazanmak için harcanacak enerjinin iki ile dört katı daha fazladır. ABD’ndeki geri kazanma ve atıkları an aza indirme programlarının başarısı yüzünden atık fırınları yakacak bir şey bulamama tehlikesi ile karşı karşıyadır. Biyokütleyi oluşturan maddelerin daha verimli bir şekilde işlenmesi, enerji dönüşümü için gereken miktarı azaltacaktır. Orman ürünleri işleyen tesislerin dünya üzerindeki randıman düzeyi %50′ler dolayında gezerken Güneydoğu Asya’dakiler ham ağacın ancak %40′ını piyasaya sunacak hale getirebilmekte, buna karşılık Japonya’daki tesislerin verimlilik oranı %70′ler dolayında gezmektedir.

Atık maddelerden yararlanmanın yanı sıra biyokütle enerjisinden yararlanmanın diğer bir şekli de bu işe uygun bitkileri yetiştirmektir ama bu konudaki deneyimler o kadar geniş değildir. Aynı zamanda, fosil yakıtların maliyetinin düşük olmasından dolayı çiftçiler bu bitkileri yetiştirmeye pek taraftar değillerdir. Ancak birkaç münferit olayda sağlanmış olan devlet desteği, biyokütlenin petrolün yerini almasını sağlamıştır.

ABD’nde doksanlı yılların ortalarında tüketilmiş motorinin onda biri, federal ve eyalet vergilerinden muaf tutularak çekici kılınmış ve içine mısırdan yapılma etanol ve benzin eklenmiş bir karışım olmuştu. Brezilya’da şeker kamışından elde edilen saf etanol- alkollü bütün içkilerde bulunan madde- ülkedeki otomobillerin yaklaşık üçte birinde yakıt olarak kullanılmaktaydı. Bugün benzinle karıştırılan etanolü, Brezilya’daki otomobillerin yarısı yakıt olarak kullanılmaktadır. Yetmişli yılların yarısından buyana, maliyetler yarı yarıya düşmüşse de etanollü benzinin maliyeti, varili otuz dolarlık petrolden rafine edilmiş benzinden bile daha pahalıdır. Bu da 1994 yılı dünya fiyatlarının yaklaşık iki katı olmuştur. Zimbabwe gibi birkaç ülkede şeker kamışından etanol elde etme programları halen yürümektedir.

Bu teknolojilerin daha da gelişeceği açıksa da, gerek mısır, gerekse şeker kamışından elde edilen alkolün kısa dönemde ekonomik bakımdan geçerlilik kazanacağı olası görülmemektedir. Geleneksel biyolojik yakıtların önündeki en büyük engel tarıma açık arazilerin azlığıdır. Küresel olarak bakıldığında dünya gereksinimini karşılayacak kadar ekinin mevcut olmadığı anlaşılmaktadır. Bütün dünya üzerinde elde edilmekte olan mısır etanol haline dönüştürülecek olursa bu, günümüzdeki benzin talebinin ancak %13′ünü karşılayabilir. Bütün dünya üzerindeki şeker alkole dönüştürülecek olursa, bu ancak mısırın yüzde onüçünün üzerine yüzde yedi daha ekleyebileceklertir. Ekilmekte olan bitkilerin çoğu için gübre, haşarat ilaçları ile sürme, sulama, biçme ve işleme için gerekli enerji için fosil yakıtlara gereksinim vardır. Bütün bu bitkilerin enerji kaynağı olarak kullanılması ne fosil yakıtların kullanılmasını, ne de atmosfere karbon emisyonlarını atılmasını önleyecektir. Kısacası biyokütle yakıtlarının uzun dönemde sürdürülebilir bir şekilde kullanılmaları için bütün tarımsal etkinliklerin yeniden keşfedilmesi gerekir.

Bu yönde atılabilecek adımlardan birisi de, selüloz ve benzeri kompleks organik maddeler gibi daha kalitesiz ve değeri daha düşük olan bitkileri yetiştirmektir. Bilim adamları yeteri derecede araştırma yapılırsa bu bitkilerin önce karbonhidrat, oradan da alkole dönüştürülebileceğini ileri sürmektedir. Örneğin odun, kırılmasını önleyen selüloz, hemiselüloz ve lignin içerir. The National Renewable Energy Laboratory’de geliştirilmiş enzimatik bir yöntemle bunlar etanol haline dönüştürülebilmektedir. 1980 yılında bir galonu yedi dolar on cent olan enzimatik etanolun değeri bu yöntem sayesinde 1994 yılında bir dolar otuz cent ile bir dolar yetmiş cent dolayına inmişti (1993 yılı doları ile). Araştırmacılar bu fiyatların yakın gelecekte yarı yarıya ineceğini ve etanol fiyatlarının galonu kırkbeş cent olan benzin fiyatlarıyla rekabet edebilecek bir düzeye düşebileceğini belirtmektedir. Aynı zamanda da daha ekonomik bir şekilde biyokütleden metanol- odun alkolu- eldesi çalışmalarını da sürdürmektedirler.

Kamçı otu veya fil elması gibi bütün yıl yeşil kalan çalılarla kavak veya söğüt gibi hızlı büyüyen ağaçlar, geleneksel olarak beslenme için kullanılmakta olanlardan çok daha olumlu sonuç vermektedir. Çalılar her 6 ile 12 ayda ağaçlar ise her üç ile sekiz senede bir kesilebilir. Bu ağaçlar mevcut kökleri üzerinde yeniden gelişip büyüyebilir ve böylece hem fosil yakıtlardan üretilen gübre kullanılmamış hem de yeniden ekme zahmetine girilmemiş olur.

Çiftçiler enerji elde etmek için ekecekleri bitkileri piyasaya sürecekleri bitkilerin yanına ekebilirler. Piyasaya sürülecek bitkilerden sağlanacak gelir, enerji için kullanılacak olanların maliyetlerinin yaklaşık yarısını karşılayabilecektir. Bunların biçilmesi sonunda elde edilen malzeme nakliye masraflarını en aza indirecek bir mesafede kurulmuş olan bir dönüşüm merkezine götürülüp orada sıvı veya gaz halinde bir yakıt oluşturulmasında veya doğrudan doğruya yakılıp elektrik eldesinde kullanılabilir. İşleme maliyetlerini an aza indirecek yeni tasarlanan sistemlerden birisi ise kütüklerin bütün olarak yakılmasını öngörmektedir.

Bazı teorik çalışmalara göre yukarıda anlatılanlara benzer yöntemlerle biyokütle 2050 yılına kadar dünyanın katı ve sıvı yakıt gereksiniminin %38′ini ve elektriğinin %18′ini sağlayabileceğe benzemektedir. Bu da dünyanın temel enerji kullanımının yarısı anlamına gelir. Yalnız bunun gerçekleşebilmesi için yüzmilyonlarca hektar alana gereksinim vardır. Sanayileşmiş ülkelerde tarım yapılmayan 32 milyon hektarlık araziden (bunun büyük bir kısmı da erozyona açıktır) yalnızca 5.5. exajüllük enerji sağlanabilmektedir. Bu da sanayileşmiş ülkelerin 1991 enerji tüketimlerinin %3′üne eşdeğerdir. Arazinin varlığı biyoenerji bakımından bugün bir sorun teşkil etmemekteyse de, biyokütle enerjisinin ele ciddi bir şekilde alınması halinde aşılması güç bir engel oluşturacağı açıktır.

Enerji amacıyla yapılacak tarım, çevre korumacılık bakımından başka sorunlar yaratacağa benzemektedir. Bu sorunların bir kısmı ile klasik tarım etkinliklerinde zaten karşı karşıya kalınmaktadır. Yeryüzündeki ve yer altındaki suları zehirleyen sentetik gübre ve haşarat ilaçlarının sürekli kullanılması ve toprak erozyonunun sürekli bir hal alması bunlardan yalnızca birkaçıdır. Ayrıca doğal ekosistemlerin yerini monokültürlerin alması diğer canlı türlerinin sürekliliğini tehlikeye sokacaktır. Kısacası hayvan yemi üretiminde kullanılan yöntemler ne kadar sürdürülebilir ise, biyokütle enerjisi de o kadar sürdürülebilir denilebilir. ABD’nde biyokütle enerjisi kullanmanın yaratacağı sorunlar, National Biofuels Roundtable adlı bir birlik tarafından ciddiyetle izlenmekte ve bu grup çevre koruma bakımından geçerli olabilecek biyokütleye dayalı enerji sistemlerinin geliştirilebilmesi için yol gösterici prensipler belirlemektedir.

Uzmanlar tarımsal monokültürlerin yarattığı sorunların büyük bir bölümünün biyokütle enerji sistemleri tarafından giderilebileceğine inanmakta ve hatta biyokütle sistemlerinin yerel ekosistemleri geliştireceğini bile ileri sürmektedirler. Bunun gerçekleşebilmesi için enerji eldesi için ekilecek bitkilerin dört mevsim yeşilliklerini korumaları gerekir. Böylece hem toprak erozyonu önlenmiş olacak hem de bu bitkiler su kanalları ve bataklık alanlar ile yoğun ticari tarım alanları arasında bir tampon bölge oluşturmuş olacaklardır.

Gene de, enerji sağlamak için dikilecek bitkiler için ne kadar alan bulunabileceği ve enerji bitkiler çiftçiliği dalının ne kadar tutulacağı sorularının yanıtları açık değildir. İstenen kalitede toprağa sahip tarıma elverişli arazinin zaten fazla olmadığı gelişmekte olan ülkelerin çoğunda, hızlı gelişen ağaçları ve diğer bitkileri dikebilmek için gereken yüzmilyonlarca hektarlık alanı bulmak çok zor olacaktır. Bir tasarıma göre Afrika ve Latin Amerika’da sıvı halde biyokütle ihraç edebilecek ülkeler, bugünkü Orta Doğu şeyhliklerinin petrol imparatorlukları gibi olacaklardır. Yalnız bu düşünceyi gerçekleştirmek için bulunması gereken büyük plantasyonlar kırsal ekonomilerle toprağın kullanım düzenini alt üst eder. Aynı zamanda birçok duyarlı bölge üzerindeki baskıyı da arttıracaktır. İklim değişikliği söz konusu olursa bu baskıların inanılmaz boyutlara ulaşabileceğini de gözden kaçırmamak gerekir.

Üçüncü Dünya köylülerine ağaç ektirebilme çabaları genellikle başarılı olmamıştır. Bu çabaların enerji sağlayacak bitkiler şeklinde sunulması da başarısızlığı arttırmıştır. Yakacak odun bulamasalar bile köylüler enerji sağlamak gibi bir amaçla ağaç ekmeyi benimseyememektedir. Bunun altında da genellikle köylülerin çalıştıkları toprakların sahibi olmamaları yatmaktadır. Diğer bir neden ise ağaç ekmek yerine piyasada satıp para kazanabilecekleri bitkilerle uğraşmayı tercih eden kocalar yatmaktadır. Kocalar yakacak odun peşine kadınlar ve çocukları yollamakta, kendileri ise tarlada çalışmayı yeğlemektedir.

Biyokütle enerjisi üretimi o bölgede yaşayan insanların işine yarayacak ve gereksinimlerini karşılayacaksa başarılı olur. Onun için bu üretimin enerji kadar, gıda ve ham maddeye dönük daha geniş bir tarım politikası çerçevesi içinde ele alınması gerekir. Gıda ve yakacak üretimini bünyesinde birleştiren teknikler birkaç önemli hedefi aynı anda gerçekleştirir. Seksenli yıllarda Kenya ve Nijerya’daki deneme istasyonlarında yapılmış araştırmalara göre mısır ve lösen ağaçlarının aynı anda yetiştirilmesi hektar başına senede 5 ton odun sağladığı gibi mısır üretiminde de önemli artışlar sağlamıştır. Kuzey Çin vadilerinde yarım milyon hektar karışık ekin yetiştiren Çin’in bu yöntemle elde ettiği sonuç, Afrika’nın bütününden sağlananın yaklaşık yarısı düzeyine ulaşmıştır. Tahıl üretimi ise %22-30 artmıştır.

Aynı bölgede gıda ve yakacak için bitki ekilip yetiştirilmesi yakıt ve biyokütleye bağlı diğer bazı ürünlerin eldesini sağlarsa da ellerinde toprağı olmayan en yoksul olanlar gene yakacak odun eldesi gibi sorunlar ile baş başa kalmaktadır. Bugün biyokütle yardımıyla güneş enerjisinin elde edilmesi bu enerjiden doğrudan doğruya yararlanmaktan daha ekonomikse de biyokütle enerjisi üretimi arazi fiyatlarının yükselmesine neden olabilir. Bu yükseliş gıda fiyatlarının artmasına ve dolayısıyla fakir insanların daha fazla açlığa mahkum edilmelerine yol açabilir. Kırsal alanların enerji sorunlarını eşitlik ve hakkaniyet ile toprak mülkiyeti sorunlarından ayırt edebilmek oldukça zordur.

Biyokütle enerjisi taraftarlarının önlerindeki en büyük sorun yeryüzünde yeterli derecede verimli arazinin bulunmamasıdır. Güneş pillerinin %10-15 ve güneş enerjisi ile çalışan elektrik santrallerinin %15-25 civarındaki randımanı ile karşılaştırıldığında biyokütle aracılığı ile güneş enerjisinin elde edilme verimliliğinin %1′den daha düşük olduğu görülür. Bugün Brezilya’da şeker kamışından elde edilen etanolle sağlanan elektrikle güneş pillerinin verimliliği arasında bire sekiz bir fark vardır. Biyokütle enerjinin avantajı depolamaya çok uygun bir şekle sahip olmasıdır. Bu özellik diğer yenilenebilir. Enerji kaynaklarında bu kadar göze çarpmamaktadır.

Bugün gıda yetiştirmek için yeteri derecede arazi bulmakta zorlanan dünyamızda enerji için kullanılacak bitki için ne kadar alan ayrılabileceği açıktır. Daha önceki senelerde kişi başına düşen ekilebilir arazi ile gene kişi başına düşen sulamanın doruk noktasına ulaşmasından sonra 1984 yılında kişi başına düşen tahıl üretimi de doruk noktasına ulaşmıştır. Bugün, elde edilen ürün eskisi kadar hızla artmamakta ve önümüzdeki on sene içinde birçok ülkenin gıda sıkıntısı çekmesi beklenmektedir. Birleşmiş Milletler 2025 yılında dünya nüfusunun 7 milyarı geçeceğini hesaplamaktadır. Tarım etkinliklerinin bu kadar insanı beslemesi pek olası görünmemektedir. Biyokütle enerjisine dönülmesi bu durumu daha da içinden çıkılmaz bir hale dönüştürülebilir. Geçici de olsa gıda sektöründe yaşanabilecek bir azalma tahıl ve arazi fiyatlarının artmasına yol açacak, bu da biyokütle enerjisinin gelişmesini engelleyecektir.

Gelecekte biyokütle enerjisinin gelişmesi için iki şekil düşünülebilir. Bunlardan birincisi çevreye de zarar verecek yoğun tarım, diğeri ise yerel ekosistemleri zenginleştirecek bir yoldur. İkinci şekilde uzun dönemde verimlilik, korunan biyolojik çeşitlilik ve temiz kalan yeraltı suları gibi faktörler düşünülerek üretim verimliliği ve kısa dönemli unsurlar bir yana bırakılabilir. Bu şekil hem sürdürülebilir olacağa hem de daha başarılı sonuç vereceğe benziyorsa da esas olarak biyokütle kullanımı hakkında son zamanlarda yayınlanmış olan bazı çalışmalarda ileri sürülen prensiplerle ters düşmektedir.

Tartışmaya açık sorulardan birisi de biyokütle enerjisinin gelecekte nasıl kullanabileceğidir. Katı yakıtların konutlara ve işletmelere taşınması yöntemine yeniden dönülmeyeceği açıktır. Onun içinde biyokütlenin öncelikle sıvı veya gaz halinde bir yakıt veya doğrudan elektrik enerjisi haline dönüştürülmesi gerekir. İkinci şık ekonomik bakımdan daha mantıklı durmaktadır. Biyokütleden elde edilip de kilovat/saati beş cente mal edilen elektrik, varili seksenbeş dolar olan petrolle eşdeğerdir. Elektrik eldesinden sonra hayvan yemi olarak bir kenara bırakılmış biyokütle metanol veya etanole dönüştürülebilir. Bu yöntemle biyokütleden elde edilen hidrojen, güneş enerjisi ve rüzgar enerjisinden sağlanan hidrojeni bir anlamda desteklemiş olacaktır. ABD’deki bazı araştırmacılar verimliliği düşük olan arazilerde yetişen kılıç otundan hidrojen elde edilebileceğini ve bu hidrojenin, çiftliklere elektrik ve ısı temin edecek yakıt pillerinde kullanılabileceğini ileri sürmektedirler.

Biyokütle hayvan yemi, yapı malzemeleri, kağıt endüstrisi gibi çeşitli alanlarda kullanılabilir. Biyokütlenin bu alanlardaki yararı, elektrik üretimine katkısından daha fazladır. Fosil yakıtlar azaldıkça biyokütleden yağlama, plastik ve kimyasal gıda gibi bazı yeni alanlarda yararlanılması söz konusu olacaktır. Dolayısıyla enerji eldesi için kullanılması, biyokütlenin yarayabileceği işler listesinin en sonunda yer almalıdır. Elektrik eldesi bakımından biyokütleden sonra devreye girmiş olan rüzgar ve güneş enerjisi herhalde biyokütleden daha sağlıklı sonuçlar verecek, biyokütle ise daha yararlı olduğu alanlarda kendisini kanıtlayacaktır.

Yirmibirinci yüzyılın en önemli elektrik kaynakları olmaya aday olan rüzgar, termik, fotosel ve biyokütle gibi dört yenilenebilir enerji kaynağını bölüm altından bölüm dokuza kadar olan sayfalarda gözden geçirdik. Fakat bu listede yer almayıp da kendini zaman içinde gösterecek daha birçok kaynağın varlığını unutmamak gerekir. Bunlardan gel-git ve dalga gibi kaynakların yakın gelecekte kullanılabilmesine pek olanak görünmemektedir. Bunun karşılığında hidroelektrik ve jeotermal gibi iki kaynağın göz ardı edilmesine olanak yoktur. Hidroelektrik santraller zaten genel olarak kullanılmakta olan bir teknoloji olmakla birlikte çevre koruma ve diğer doğal engellerden dolayı hızla gelişmesi zora benzemektedir. Jeotermal enerjisi ise hızla yayılabilecek bir konumda olmasına karşın yeryüzündeki yayılımı o kadar fazla olmadığından rüzgar ve güneş enerjisi kadar geniş bir uygulama alanı bulamayacaktır.

Akarsulardan sağlanan güç, tarihsel olarak bütün fosil yakıtlardan da önce devreye sokulmuş önemli bir kaynaktır. 1991 yılı itibarıyla dünya üzerinde 643 000 megavatlık hidroelektrik kapasitesi çalışmaktaydı. Bu kapasite dünya elektriğinin %6’sı ve temel enerjisinin %6’sını sağlamaktaydı. Yetmişli senelerden sonra akarsuların gücünden elde edilen elektrik iki katına çıkmıştır. Bu artışın büyük bir kısmı toplam hidroelektrik gücünün %37’sini elinde tutan gelişmekte olan ülkelerde meydana gelmiştir. Dünya üzerindeki en fazla hidroelektrik gücüne %13′lük oranları ile ABD ve Kanada sahiptir. Bu iki ülkenin ardından Brezilya, Çin ve Rusya gelmektedir. Küçük bir ülke olmasına rağmen Norveç elektriğinin %95′ini akarsulardan sağlamaktadır.

Bu enerji kaynağı geleneksel olarak topografya ve yoğun yağışa bağlıdır. Hidroelektrik santral kurulabilecek alanların büyük bir bölümü ya dağlık alanlarda, yahutta yerleşim bölgeleri çevresindedir. Bu koşullar altında yerleşim bölgelerine yakın bir yerde kurulacak tesislerin önlerine çeşitli engellerin çıkartılmasını doğal karşılamak gerekir. Birçok ülkede hidroelektrik santral projeleri, ellerindeki topraklardan olmak istemeyen insanların itirazlarından dolayı durdurulmuştur. Chang Jiang (Yangtze) Nehri üzerine devasa Three Gorges barajını kurmayı plamlayan Çin, Halkın karşı koyması üzerine bu projeyi askıya almak zorunda kalmıştır. Hindistan, Narmada Nehri üzerinde tesis etmeyi plamladığı barajı aynı nedenlerden dolayı terk etmiştir. Bu anlaşmazlıktan çözüm yollarından bir tanesi, geniş alanları kaplayacak tek bir baraj gölü yerine birkaç tane küçük boy baraj tesis etmektir. Bu yöntem Çin’de başarıyla uygulanmıştır. Gene de hidroelektrik tesislerin yapımı gelecekte yavaşlayacağa benzer. 2025 yıllarında 35 exajüllük enerjinin ancak elde edilebileceği öngörülmektedir. Bu da 1990 yılı itibarıyla %50′lik bir artış anlamına gelir.

Hidroelektrik santraller ile karşılaştırıldığı zaman jeotermal enerji daha çok yeni sayılır. Güneş enerjisine doğrudan doğruya veya dolaylı olarak bağlı olmayan tek yenilenebilir enerji kaynağı olan jeotermal enerjinin kaynağı, aynı zamanda deprem ve volkanların oluşmasının altında yatan dünyanın temelidir. İlk kez İtalya’da 1904 yılında elektrik üretiminde yararlanılan jeotermal enerjisinden ile bugün iki düzineden fazla ülkede elektrik ve ısı için yararlanılmaktadır. Kaliforniya’daki gayzerlerde olduğu gibi elverişli bir noktada yerkabuğunun altına indirilen bir boru yardımıyla yeryüzüne büyük miktarda buhar alınması mümkün olmakta ve termik santrallerde olduğu gibi bu buhar aracılığıyla bir türbin ve türbine bağlı jeneratörle elektrik elde edilmektedir.

Dünya üzerindeki jeotermal enerji kapasitesi bugün 7000 megavattır. 1991 yılında Nikaragua’nın elektriğinin %28′i, Filipinler’in %26’sı ve Kenya’nınkinin %9′u bu kaynaktan elde edilmekteydi. Asrın sonlarına doğru dünya toplamının 15 000 megavata ulaşacağı ve takriben 40 ülkenin jeotermal enerjiden yararlanabileceği düşünülmektedir. Bu kaynağın toplam gücünün çok az bir bölümünden yararlanılmakta olduğu açıktır. Bugün 270 megavatlık bir kapasiteye sahip olan Japonya’nın 69 000 megavatlık bir potansiyele sahip olduğu tahmin edilmektedir. Bu da ülkenin halen sahip olduğu nükleer kapasitesinin iki katıdır. Cibuti ve Saint Lucia gibi diğer ülkelerin halen saptanmış olan rezervler yardımıyla bütün elektrik gereksinimlerini rahatlıkla karşılayabilecekleri hesaplanmaktadır.

Jeotermal enerji elektrik elde etmenin yanısıra doğrudan doğruya fabrikalarda veya binaların ısınma tesislerinde de kullanılmaktadır. 1990 yılında jeotermal enerjinin doğrudan doğruya kullanılma düzeyi 11 730 megavata ulaşmıştı. Bunun da dörtte bir Japonya’daydı. Çin 1985 yılında 3 980 megavat olan kapasitesini 2 140 megavata yükseltmiştir. Macaristan halen 1 280 megavata sahiptir.

Jeotermal rezervler bilinçsiz kullanımdam dolayı tüketilebilirse de (ki bunun bazı örnekleri görülmüştür) dünya üzerindeki yataklar o kadar geniştir ki bu enerji türü yenilenebilir olarak kabul edilebilir. Örneğin ABD’nde, Enerji Bakanlığı hidrotermik rezervlerin (petrol veya doğal gaz gibi kayaların arasına sıkışmış sıcak su veya buhar) teorik olarak 2 400 quad’lık enerji sağlayabileceğini hesaplamaktadır. Bu da ABD’nin bugünkü yıllık enerji tüketiminin 30 katıdır. "Sıcak kuru kayalar" (hot dry rock) bundan da fazladır. Ama değerlendirilebilmesi de bir o kadar zordur.

Jeotermal enerjinin sektörünün bir bölümünü kaplamamasının ana nedeni ekonomiktir. Rüzgar ve güneş enerjisinde olduğu gibi, üretimle ilgili maliyetleri yükselten nedenler çözüldükçe fiyatlar aşağıya doğru inecektir. Jeotermal enerji 2025 yılında 5 exajüle ve 2050 yılında belki de 10 exajüle yükselerek yirmibirinci yüzyılda önemli fakat mütevazı bir rol oynayacaktır.

Yorum ekle 8 Nisan 2007

Yeryüzü Şekillerinin Oluşması Nedir

Yeryüzü şekillerinin oluşması ve değişmesi hem iç, hem de dış güçlere bağlıdır. Yüzeydeki yükselmelere dünyanın içindeki güçler, yani iç güçler yol açar. Buna karşılık dış güçler, yani su, rüzgar ve buz bu yükseltileri yeniden düzleştirmeye çalışır. Tektonik ve mağmatik olaylar, arazi yapılarının farklılığı ve dış güçlerin farklı etkileri çok çeşitli yeryüzü şekillerinin oluşmasına yol açar.

Güçlerin Etkisi

Dünya’nın kabuğunun soğumasından bu yana sürekli yinelenen bir süreç söz konusudur. İç güçler yüzeyde yükseklik farklılıklarına neden olurken, yani dağlar, kayalar, çukurlar, yanardağlar ya da başka yükseltiler oluştururken, dış güçler de bunları sürekli biçimde aşındırır, yontar ve doldurur. Güneş enerjisinin ve iklim etmenlerinin (sıcaklık farkı, yağış, rüzgar vb.) etkisi altındaki jeolojik süreçler dış güçleri oluşturur.

Aşınma

Çevre koşulları bir yüzeyin çeşitli biçimlerde aşınmasına neden olabilir. Bunlar ortaya çıkış biçimlerine göre fiziksel-mekanik, kimyasal, biyolojik ve biyokimyasal aşındırmalar olarak sınıflandırılabilir. Aşınmanın derecesi o çevrenin iklim ve hidroloji koşullarına bağlı olarak değişir.

Fiziksel-mekanik aşınmaya buharlaşmanın çok, yağışın az olduğu kurak bölgelerle yağışların genellikle kar biçiminde düştüğü yerlerde rastlanır. Deniz kıyılarında da bu tür aşınmalar görülebilir. Yağışın bol ve sıcaklığın yüksek olduğu yerlerde ise kimyasal aşınma söz konusudur. Bu tür aşınmalar özellikle tropik bölgelerde çok etkilidir.

Günlük ya da yıllık sıcaklık farklılıkları kayaların yüzeyinde gerilimlere neden olarak onların kırılarak ufalanmasına yol açar. Ayrıca gene bu nedenle ortaya çıkan küçük çatlakların arasına giren sular buz, tuzlar da kristal oluşturarak kayayı parçalar. Rüzgar, su ve buzun da aşındırıcı etkisi vardır. Bunların taşıdığı katı cisimler kayalara vurarak ufalanıp parçalanmasına neden olur.

Kimyasal aşınma daha çok suyun ve ona karışmış olan asitlerin etkisiyle ortaya çıkar. Örneğin, tuz içeren kayaçlar yalnızca suyun etkisiyle çözülebilir. Buna karşılık kireçtaşlarının eriyebilmesi için daha güçlü asitler gereklidir.

Ötekilerle karşılaştırıldığında hayvanlarla bitkilerin yol açtığı biyolojik ve biyokimyasal aşınmanın önemsiz olduğu görülür. Aşınma genel olarak toprak oluşumunda da önemli rol oynar

Sürüklenme ve Taşıma

Kopan parçaların bulundukları yerden uzaklaştırılmasına sürüklenme denir. Sürüklenme çoğu kez ışınmayla birlikte ortaya çıkar ve bunun sonucunda aşınan yüzey yeniden aşındırıcı güçlerin etkisi altına girer. Sürüklenme kütleçekiminin, suyun akım gücünün, buzun itici gücünün ve rüzgar hareketinin artık hiçbir şeyi hareket ettiremeyeceği noktada son bulur. Bu nedenle bazen dağların yakınındaki çukurlarda ya da dağların eteklerinde sürüklenmiş parçalara rastlanır.

Doğa güçlerinin bu parçacıkları daha uzaklara götürdükleri de olur, buna taşıma denir. Özellikle ırmaklar kopardıkları parçaları çok uzaklara götürebilir. Suyun aşındırıcı gücünün etkisiyle oluşmuş “V” biçiminde vadilere rastlanabilir. Su gibi buz da kayalardan parçalar koparıp uzaklara taşıyabilir ve “U” biçiminde vadiler oluşturabilir. Denizin taşıyıcı etkisi dalgalar, gelgit ve akıntılarla ortaya çıkar. Rüzgar ise özellikle koruyucu bitkilerin olmadığı kurak bölgelerde büyük zararlar verebilir ve küçük parçaları binlerce kilometre uzağa taşıyabilir.

Tortullaşma ve Yeniden Oluşum

Taşınan parçaların bir yerde çökelmesine tortullaşma denir. Büyük parçalar dağlarla düzlükler arasındaki sınır bölgesinde çökelerek teraslar oluşturur. Daha küçük parçacıklar ise eğer kara parçası üstünde bir yerde çökelmemişlerse, denize ulaşır. Irmakların taşıdığı parçalar kıyılarda deltalar oluşturur. Kıyıya yakın bir yere çökelmeyen parçalar ise daha uzaklara giderek denizin dibinde birikir. Milyonlarca yıl süren bu taşıma ve biriktirme bir süre sonra yerkabuğuna baskı yaparak iç güçleri harekete geçirir, bunlar da yeniden yükseltilerin ortaya çıkmasına neden olur.

Dünya’mız son 570 milyon yıldan beri üç büyük orojenez, yani dağoluşumu yaşamıştır. Bunların hepsi de yukarda anlatılan aşınma ve biriktirme sonucu iç güçlerin hareketiyle ortaya çıkmıştır. Günümüzden yaklaşık 500-408 milyon yıl önceki Kaledoniyen dağoluşumu sırasında İskoçya, Norveç’teki dağlar, 387-248 milyon yıl önceki dağoluşum sürecinde Apalaşlar, Urallar ve Orta Ren Dağları, 213 milyon yıl önce başlayan son dağoluşumunda ise Alpler, Andlar, Kayalık Dağlar ve Himalayalar ortaya çıkmıştır.

Yorum ekle 8 Nisan 2007

Erozyonun Çözümü Nedir

Yurdumuzda, aşırı erozyonun nedenlerinden en önemlileri orman ve meraların tahribatıyla ortaya çıkmaktadır. Karşımızda insan bulunmaktadır; bu nedenle, erozyon sorununun havzada yaşayan ve doğal kaynakları yanlış kullanan yöre insanı ile birlikte çözmek gerekmektedir.Bu temel yaklaşımın hayata geçirilmesi için erozyonun havza bazında ele alınması, havzaya hizmet götüren tüm kurum ve kuruluşların halkın katılımı ile hazırladıkları gelir artırıcı faaliyetlerle desteklenen entegre projeler ile uygulama yapmaları gerekmektedir.Bu temel yaklaşım; Orman Bakanlığı, Tarım ve Köyişleri Bakanlığı ve Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü’nce halen yürütülen Doğu Anadolu Su Havzası Rehabilitasyon Projesi’nde denenmiş ve çok olumlu sonuçlar alınnııştır.

Bu olumlu tecrübeden hareketle orman rejimine dahil olan veya orman rejimine alınmak üzere tahsis edilen alanlarda erozyon kontrolu tedbirlerini havzada bulunan orman köylerinin kalkındırılması amacıyla köylünün katılımını esas alan bir anlayışla alınmasını öngören 6831 sayılı Orman Kanunu’nun 58. Maddesi’ni değiştiren kanun teklifi yasalaşmalıdır.

6831 Sayılı Orman Kanunu’nun 61. Maddesi, sadece orman dışı alanlarda yapılacak ağaçlandırmaları hükme bağlamıştır. Bu alanlarda yapılacak çalışmalar kapsamına erozyon kontrolu çalışmalarının dahil edilmesini, ayrıca yapılmış ve yapılacak barajların su toplama havzalarında ağaçlandırma ve erozyon kontrolu çalışmalarının Orman Bakanlığı’nca yapılabilmesi ve bununla ilgili finansmanın da Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü’nce sağlanmasını öngören 6831 Sayılı Kanun’un 61. Maddesi’ni değiştiren kanun teklifı yasalaşmalıdır. 

Katılımcı havza yönetimine gidilmelidir: Sürdürülebilir havza yönetiminde yöre halkının katılımını da sağlayacak projeler üzerinde durulmalı ve proğram uygulamalarının ana ilkesi olmalıdır. Proje çalışmalarında yöre halkının desteği ve önerileri dikkate alınarak uygulamalar yapılmalı, projenin hazırlanmasından uygulanmasına kadar tüm kararlar halkın katılımı ile gerçekleştirilmeli ve böylece köylümüzün projeye sahiplenmesi sağlanmalıdır. Ülkemizdeki erozyonun boyutları karşısında bu felaketle mücadele için ayrılan kaynakların son derece kısıtlı olduğu göz önüne alınarak, ülkede yaşayan tüm fertlerin bu konuya duyarlı olması gerekmektedir. Bu nedenle, erozyon kontrolu tedbirlerinin alınmasında toprak ve arazi değerlendirme etüdlerinin çok iyi yapılması ve havzada yaşayan halkın çoğunluğunun benimseyeceği metotların uygulanmasına dönük gelir artırıcı faaliyetlerle desteklenen projelere ağırlık verilmelidir.

 

Parçalanmış ve üretimde etkinliğini yitirmiş arazilerin toplulaştırılmasına hız veren ve bu amaçla hazırlanan Arazi Toplulaştırma Yasası yürürlüğe konulmalıdır. 

Önemli sel havzalarında Havza Islahı Grup Müdürlükleri kurulmalıdır. ·

Toprak erozyonu ve doğurduğu zararlar konusunda halk bilinçli değildir. Erozyonun zararlarının halka anlatılması için her türlü basın organından yararlanılmalı, erozyon konusunda gelecekte bilinçli bir toplum yetiştirilmesi için ilkokuldan itibaren gerekli eğitim verilmelidir.

Sivil toplum örgütlerinin eğitim çabaları desteklenmelidir. Gerçekten son yıllarda , sivil toplıun örgütlerinin sayısında bir artış olmuş ve bu konuda halkın bilgilendirilmesinde ve bilinçlendirilmesinde daha fazla gayret sarfedilmiştir.

Yapılan çalışmalarda amaçlanan sonucun alınabilmesi ve alınan ödeneklerin doğru hedeflere kanalize edilebilmesi için faaliyet gösterilecek sahaların yasal statüsünün bilinmesi ile saha seçimindeki önceliklere uyulmalıdır. 

Erozyon kontrolu faaliyetlerinde başarılı sonuç alınabilmesi için tesis çalışmalarının tamamlanmasından sonra sahada yapılacak olumsuz müdahalelerin önlenmesine çalışılmalıdır. Bunun için sahanın hayvan otlatılması başta olmak üzere bitki örtüsünü tahrip edici etkenlere karşı korunması da ihmal edilmemelidir. Esas olan ağaçlandırılmış veya erozyon kontrolu tedbirleri alınmış sahaların yöre insanı tarafından korunmasıdır. Bu nedenle, yapılacak her türlü çalışmaya yöre insanının da katkısı sağlanmalı ve sahaların korunmasından da Köy Tüzel Kişiliklerinin desteği alınmalıdır.

Türkiye’de bugüne kadar çığlara karşı bir tedbir alınmamış ve çığ etüdleri de yapılmamıştır. Bu etüdlerin yapılarak uygulamalara süratle geçilmelidir. ·

Türkiye’de, Toprak Muhafaza Milli Planı katılımcı yaklaşımla hazırlanmalıdır. Bu amaçla kurum ve kuruluşlar vakıf ve personeller bir araya gelerek söz konusu planın uygulanabilirliği tartışılmalı ve kuruluşların erozyon kontrolu çalışma konuları netleştirilmelidir. ·

Türkiye’de il ve ilçe bazında sel dere havzalarının çalışma önceliği belirlenmelidir ve bu belirlenen öncelikli havzalar için katılımcı havza projeleri hazırlanmalı, uygulamaya konulmalı ve bölgelere göre uygulama model projeleri ortaya konmalıdır.

Özellikle dağlık havzalarda silvipastoral uygulama projeleri yaygınlaştırılmalıdır. 

Mülkiyet sorunlarının çözümlenmesi için Orman kadastrosu çalışmalarının bitirilmesine çalışılmalıdır. ·

Erozyon kontrolu çalışmalarında, halkın sosyal ve ekonomik sorunlarını tespit eden ve bunu çözümleyebilen, toprak muhafaza ilmini tekniğini iyi bilen çeşitli disipline sahip teknik elemanlara son derece ihtiyaç olduğundan bu kalitede elemanların en kısa sürede yetiştirilmesi gerekmektedir. Bu konuda ara elemanların yetiştirilmesi için de yeni okulların açılması uygun mütaala edilmektedir. ·

Ülke topraklarının korunması ve yetenek sınıflarına göre kullanılmasını sağlayacak yasal düzenlemeler yapılmalıdır.

 

N  E   Y  A  P  M  A  L  I  Y  I  Z?
Doğal dengeyi yeniden tesis etmeliyiz. Öncelikle orman varlığımızı kalite ve miktar olarak iyileştirmeli, genel alanımızın % 26’sı civarında olan ormanlarımızı % 30′ların üzerine çıkarmalıyız. Hayvan otlatmayı kontrollü yaptırmalıyız. Ahır hayvancılığını özendirmeliyiz. Meraları ıslah etmeliyiz. Yanlış arazi kullanmayı önlemeliyiz. Milletçe el ele vererek fidan dikmeliyiz. Unutmamalıyız ki ormanalrımız toprağı koruyan, su kaynaklarını geliştiren, havayı temizleyen yapısıyla milli servetimizdir. Korursak kendini yeniler, gelişir.

  Erozyon kontrol çalışmaları tek bir kuruluşun, şahsın çalışmaları ile önlenemez. Birlikten güç doğar ilkesi bu çalışmalar için de geçerlidir. Bir havzada faaliyet gösteren tüm kuruluşların ve halkın birlikte hareketi ile erozyon önlenir. AĞAÇLANDIRMA ve EROZYON KONTROLÜ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ’nün katkıları ormanlık sahalarda, orman rejimine alınan sahalarda aldığı tedbirler ve diğer kuruluşlarla birlikte ortak projeler üreterek olmaktadır.
  Ağaçlandırma ve Erozyon Kontrolu Genel Müdürlüğü’nün taşra teşkilatı olan Ağaçlandırma ve Erozyon Kontrolu Baş Mühendilikleri ve Ağaçlandırm Mühendilikleri ile çalışmalar öncelikle yamaç arazilerde yapılmaktadır.

YAMAÇ  ARAZİ   ISLAH  ÇALIŞMALARI

Teras: Yamaç arazi çalışmalarında öncelikle teraslama çalışmaları gelmektedir. Belirli aralıklarda ve uygun boyutlarda tesviye eğrilerine paralel toprağın işlenmesidir. Teraslar yapıldığı yere ve şekline göre isimlendirilmektedir.
Mera Tipi Teras: Mera sahalarında yüzeysel akışı önleyecek, hayvanların geçişine mani olmayacak şekil ve aralıkta tesis edilirler.
Gradoni Teras: Fidan dikmek, yüzeysel akışı önlemek için yamaç arazilerde açılan en ekonomik teraslama şeklidir.
Hendek Tipi Teras: Yine fidan dikmek, yüzeysel akışı önlemek için, fazla yamaç suyu olan yerlerde tesis edilen teras tipidir.
Akılcı Tip Teras: Fazla gelen yamaç sularını dere yataklarına göndermek için açılan teraslardır.
Örme Çit: Yerleşim yerlerini tehdit eden gevşek yapılı yamaçlarda toprağı stabil hale getirmek ve ağaçlandırmak için yapılan çalışmalardır.
Çalı Takviyeli Teras: Gevşek yapılı yamaçlarda terasların dayanıklılığın arttırmak için yapılan çalışmalardır.
Otlandırma: Sarp ve gevşek yapılı yamaçlarda, sığ topraklı yerlerde yüzeysel akışı önlemek veya zarar vermeyecek düzeye indirmek üzere yapılan erozyon kontrolu çalışmalarıdır. Ot örtüsünün hem yağmurun darbe tesirini hem de yüzeysel akışı azaltıcı bir rolü vardır. Erozyon kontrolu çalışmalarında mutlaka önem verilmelidir.
Canlandırma Kesimi: Sürgün veren ağaç türlerinin kök ve kütüklerini sürgün vermeye zorlamak üzere yapılan çalışmalardır.
Mera Islah Çalışmaları: Kapalılığı bozulmuş, dejenere olmuş otlak sahaların otlatma planlaması, gübreleme, teraslama çalışmaları ile yapılan erozyon önleyici ve ot üretimini artırıcı çalışmalardır.

MERA  ISLAH  ÇALIŞMALARI

Yamaç arazi çalışmaları ile birlikte yürütülen çalışamalarımızdır.

• Amaç: Suların yataklarında sebep olduğu taban ve kıyı oyulmalarını önlemektir. Dere içlerinde belirli sıklıkta ve şekilde yapılan bu enine objeler ile derelerde denge meyili sağlanarak, suların hızı azaltılıp oyma ve aşındırma niteliği ortadan kaldırılarak rusubat akışı önlenmekte derenin ekseni istikametine akması sağlanmaktadır. Enine objelerin arkalarının dolmasını takiben yeşillendirme ve ağaçlandırma çalışmaları yapılmaktadır.
• Kuru Duvar Eşik: Harç kullanmadan duvar örmeye elverişli taşların olduğu yerlerde, hesaplanan aralıklarda tesis edililer.
• Harçlı Islah Sekileri: Kurutaş duvarlarının yeterli olmayacağı yerlerde, hesaplanan aralıklarla ve 1,50 - 2,00 m’den yüksek olmamak şartı ile inşa edilirler.
• Canlı Eşikler: Yeterli taşın bulunmadığı yerlerde azami 1,00 m. yükseklikte kazık çalı demetleri, örme materiyali olarak kullanılan dallarla yapılan, oyulmayı önleyici çalışmalardır.

 

RUZGAR  EROZYONUNA  KARŞI   ÇALIŞMALARIMIZ 

• Amaç: Kumulların, tarım alanlarını ve yerleşim yerlerini istilasının önlenmesidir.
• Ön Kumul Tespiti ve Fiziki Stabilizasyonu: Rüzgar istikametine dik ve birbirine paralel yapılan cansız perdelerle kumun 3 - 5 metre yüksekliğinde bir yığın teşkil etmesinin sağlanmasıdır. Bu kumul üzerinde yapılan perdeler yüksekliğin 8 - 10 katı mesafedeki alanı rüzgarlardan koruyabilmektedir.
• Ön Kumulun Biyolojik Stabilizasonu ( Devamlı Tedbirler ): Yöreye uygun çok yıllık otsu bitkiler, çalılar ve yalancı akasya, kıbrıs akasyası, fıstık çamı, okaliptüs, dağ selvisi, akasya gibi ağaç türleri ile kumulların devamlı olarak hareketsiz hale getirilmesidir.
• Koruyucu Orman Kuşakları: Tarım alanlarını ve yerleşim yerlerini rüzgarın zararlı etkisinden ve kumul istilasından korumak için 30 - 60 m. genişlikte 20 - 50 ağaç sırasından oluşan, sırtlarda, su kesimlerinde teis edilen ormanlardır.
• Rüzgar Perdeleri: Tarım alanlarını korumak amacı ile 1- 10 ağaç sırasından, hakim ruzgar istikametlerine dik, birbirine paralel belirli aralıklarda tesis edilen ağaç ve çalılardan oluşan perdelerdir.  

Yorum ekle 8 Nisan 2007

Akıntılar Neledir

Deniz ve Okyanuslardaki suların kütle halinde yer değiştirmesi ile oluşurlar. Oluşum nedenleri,Yoğunluk (tuzluluk farkı), Seviye farkı , Sürekli rüzgarlar.  Yoğunluk ve seviye farkından oluşan akıntılar: Denizlerin beslenme ve buharlaşma özelliklerinin farklı olması tuzluluk (yoğunluk) ve seviyelerinin de farklı olmasına neden olur. Böylece tuzlulukları ve seviyeleri farklı olan denizleri birleştiren boğazlarda ve çevresindeki denizlerde görülürler. Çanakkale boğazları ile Marmara denizi,Akdeniz ve Atlas Okyanusunu birleştiren Cebelitarık boğazında olduğu gibi. Diğer komşu denizlere göre Karadeniz’de yağışların fazla olması

Tuna gibi bol su taşıyan ırmakların dökülmesi buharlaşmanın az olması ve enlem gibi faktörler nedeniyle tuzluluk oranı az su seviyesi daha yüksektir. Bu nedenle Karadeniz’in az tuzlu suları üstten Ege’ye doğru Ege’nin tuzlu suları ise alttan Karadeniz’e doğru akıntılar oluşturur. Sürekli rüzgarlardan oluşan okyanus akıntıları:Her iki yarım kürede sürekli rüzgarların okyanusların yüzey sularını itmesi ile oluşurlar. Okyanus akıntılarını Ekvatoral kuşakta esen Alize rüzgarları başlatır. Dünyanın ekseni etrafında dönmesinden dolayı kuzey yarımkürede sağa, güney yarım kürede sola saparak devam ederler ve halkalar oluştururlar. Ekvatordan kutuplara doğru hareket edenler sıcak su akıntılarını, kutuplardan ekvatora doğru hareket edenler soğuk su akıntılarını oluştururlar. Okyanuslardaki büyük akıntı sistemleri temelde sürekli esen alizelerin etkisi ile oluşmaktadır. Fakat kıta kenarlarında (kıyıların) ve burunlarda akıntıların kollara ayrılması ve sürüklenmesinde etkili oldukları görülmektedir.

BAŞLICA KIYI TİPLERİ

1-Fiyort tipi kıyılar:Buzullarla işlenmiş alanlardan buzul vadilerinin sular altında kalması sonucunda fiyortlar oluşmuştur. Bu kıyı tipine İskandinavya kıyılarında rastlanılır.

2-Skyer kıyıları:Buzulların cilalayıp çizdikleri hörgüç şekilli tepeciklerin veya moren yığınlarının bulunduğu yerlerde kıyı binlerce adacıktan meydana gelen karmakarışık bir şekil almıştır. Bu tip kıyılara skyer kıyıları adı verilir.

3-Dalmaçya kıyıları:Denizin kıyıya paralel dağlar arasındaki vadilere sokulduğu alanlarda dalmaçya tipi kıyılar oluşmuştur. Bu kıyı tipine Dalmaçya kıyılarında ve Ülkemizde Kaş kıyılarında rastlanır.

4-Ria kıyıları:Bunlar okyanus sularının yükselmesi yada karaların alçalması yüzünden vadilerin aşağı kesimlerini deniz sularının basması ile oluşmuş kıyılardır. İstanbul boğazı ve haliç,Güneybatı Anadolu ve Kuzey batı İspanya’da bu tip kıyılar görülmektedir. İstanbul boğazı eski bir akarsu vadisi idi daha sonra deniz yükselmesi ve suların basması sonucunda boğaz durumunu almıştır,haliçte bunun bir koludur. Çanakkale boğazı da benzer bir kıyı oluşumu göstermiştir.

5-Limanlı kıyılar:Bu tip kıyılar alçak tepelik alanlardaki geniş vadilerin sular altında kalması ve bunların önünün kıyı setleri ile kapatılması sonucu oluşmuştur. Büyük ve Küçük Çekmece örnek olarak gösterilebilir.

6-Enine kıyılar:Yükselen denizin kıyıya dik dağlar arasındaki vadilere ve ovalara sokulduğu yerlerde çok girintili ve çıkıntılı kıyılar meydana gelmiştir. Bunlara enine kıyılar adı verilir. Örnek Ege kıyıları

7-Boyuna kıyılar:Dağların denize paralel olarak uzandığı yerlerde boyuna kıyılar görülür. Bunlarda girinti-çıkıntı son derece azdır. Örnek Akdeniz ve Karadeniz kıyıları

8-Watt Tipi kıyılar:Gel-git olayının etkili olduğu yerlerde deniz suyunun yükselmesi sırasında su altında kalan,sular çekildikten sonra yüze çıkan kıyılardır.

9-Mercan (Resif) kıyıları:Sıcak denizlerde yaşayan mercanların kireçli kalıntılarının üst üste birikmesi ile şekillenen kıyılardır.

10-Haliçli (estuar) kıyılar:Gel-git olayının etkili olduğu yerlerde akarsu önlerinin sürekli açık tutulması sonucunda oluşan kıyılardır.Batı Avrupa kıyılarında yaygındır.

 

AKINTILAR

1.Dalga Akıntısı

 2. Gel-git akıntısı

 3.Yoğunluk (tuzluluk) ve seviye farkı akıntısı: Denizlerin boğazlarla birbirine 

bağlandığı yerlerde görülür. Ör: Yurdumuzda, Karadeniz’den Akdeniz’e doğru üst akıntı , 

Akdeniz’den de Karadeniz’e doğru alt akıntı olması.

4.Okyanus Akıntıları: Muson rüzgarları  ve sürekli rüzgarların etkisiyle okyanuslarda 

meydana gelen hareketlerdir.

*Okyanus akıntılarının karşılaşma alanlarında balıkçılık çok gelişmiştir. Sebebi;

balıklar için önemli besin kaynağı olan planktonların çok fazla  olmasıdır. Ayrıca sis 

olayı da fazla olur.

AKINTILAR

1.     Dalga Akıntısı

2.     Gel-git akıntısı

3.     Yoğunluk (tuzluluk) ve seviye farkı akıntısı: Denizlerin boğazlarla birbirine bağlandığı yerlerde görülür.

Ör:   Yurdumuzda, Karadeniz’den Akdeniz’e doğru üst akıntı , Akdeniz’den de Karadeniz’e doğru alt akıntı olması.

 4.     Okyanus Akıntıları: Muson rüzgarları  ve sürekli rüzgarların etkisiyle okyanuslarda meydana gelen hareketlerdir.

*Okyanus akıntılarının karşılaşma alanlarında balıkçılık çok gelişmiştir. Sebebi; balıklar için önemli besin kaynağı

olan planktonların çok fazla  olmasıdır. Ayrıca sis olayı da azla olur.

 I- DALGALAR VE AKINTILAR

Deniz yüzeylerinde rüzgarın etkisiyle oluşan salınım hareketlerine Dalga denir. Ayrıca deniz tabanlarındaki heyelan, deprem ve volkanik faaliyetler de dalgalara neden olabilirler.(Tsunami Dalgaları

Deniz ve okyanus yüzeylerinde  sürekli rüzgarlar tarafından itilmesi, seviye, yoğunluk ve sıcaklık farkları ile Gel-Git  olaylarının etkisi sonucu su kütlelerinin hareket etmesine Akıntı denir.

Derinliğin fazla olduğu yerlerdeki dalgalar kıyıya yaklaştıkça derinlik azaldığı için dibe sürtünür ve kıyıya güçlü bir basınç yaparak çatlar. Bu olaya Dalga Çatlatması (Kırılması) denir.

        Dalgaların kıyıyı aşındırması 3 şekilde olur ;

1.      Su kütlelerinin kıyıya çarparak yaptığı basınç,

2.      Dalgaların içindeki kum tanelerinin etkisi,

3.      Suyun kıyıda yaptığı kimyasal aşındırmanın etkisi.

Dalga ve Akıntıların Oluşturduğu Aşındırma ve Biriktirme Şekilleri

a) Falez (Yalıyar) : Kıyıya dik inen yamaçlarda dalgaların yamacı aşındırmasıyla oyuk ve mağaralar oluşur. Bazen bu oyuk büyüyerek yamacın üst kısmı çöker. Bu oluşuma Falez denir. Ülkemizde en çok Karadeniz (Özellikle D.Karadeniz) daha sonra ise Akdeniz Kıyılarında (Teke ve Taşeli Y.Ad.) görülür.

b) Kıyı Seti (Kordonu, Oku) : Dalga ve akıntıların ürüklediklri malzemeyi sığ olan delta ve koy kenarlarında biriktirmesiyle oluşan denizin içine bir ok gibi uzanan birikim şeklidir. Kıyılarımızda bolca görülür.

c) Lagün (Kıyı Set Gölü) : Koy ağızlarında oluşan kıyı oklarının zamanla koyu kapatmasıyla oluşan denizden kopmuş göllerdir. Deniz Kulağı da denir. B. ve K. Çekmece, Terkos (Durusu) gölleri birer Lagündür.

d) Tombolo : Kara yakınlarındaki bir adanın kıyı oku ile anakaraya bağlanarak yarımada haline gelmesiyle oluşur. G.Marmaradaki Kapıdağ Yarımadası böyledir.

 

Kıyı Şekillenmesinde Etkili Olan Faktörler

1 - İç Kuvvetler	4 - Akarsular
2 - Dalgalar	5 - Buzullar
3 - Gel-Git	6 - Organik Etkiler

 

 

 

Deniz Sularının Hareketi

Rüzgar, gelgit ve akıntılar deniz suyunda hareketlere yol açar.

Rüzgarlar ve fırtınalar denizde yalnızca dalgaların oluşmasına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda denizin 100 m derinliğine kadar inebilen etkileriyle akıntılara da neden olabilir. Muson ya da alize gibi sürekli esen rüzgarlar dünyanın dönmesine de bağlı olarak, Kuzey Yarıküre’de sağa, Güney Yarıküre’de de sola doğru yol alan akıntılar oluştururlar. Suyun tuzluluk oranı ile sıcaklığına bağlı olarak deniz suyu yoğunluğunda ortaya çıkan farklılıklar da akıntılara neden olabilir. Bunun sonucunda Humboldt gibi soğuk ve Gulf Stream gibi sıcak su akıntıları ortaya çıkar ve bunlar çevrelerindeki iklim koşullarını da etkiler. Akıntılar nedeniyle bir yerden boşalan suyun yerine ya yüzeyden ya da denizin altından karşı akıntıyla yeni su kütleleri gelir ve böylece deniz suyunda sürekli bir hareket görülür.

Deniz suyu hareketlerine yol açan bir başka etken de gelgittir. Gelgit Ay ile Güneş’in deniz suyu üstündeki çekim gücünden kaynaklanır. Dünya’nın dönmesi ile ortaya çıkan merkezkaç gücü de onlara katılır. Dünya’nın Ay’a dönük yüzündeki sular kabarırken, öteki yerdekiler alçalır. Ay, Dünya çevresinde dolaştıkça kabarma bölgesi de yer değiştirir. Ay, Dünya’nın herhangi bir yerine göre tam çevrimini 24 saat 50 dakikada tamamladığından, yarım günlük gelgit periyodunun süresi 12,5 saattir. Aynı biçimde Güneş de 24 saatlik günlük gelgitlere neden olur. Güneş’in kütlesel çekim kuvvetinin Ay’ınkinin yüzde 46’sı kadar olduğu saptanmıştır. Dünya, Ay ve Güneş üçlüsünün konumlarına göre gelgit kabarmaları ya da alçalmaları ortaya çıkar. Bu gökcisimlerinin üçü de aynı doğru üstündeyse Ay ve Güneş’in çekim kuvvetleri birbirine eklenir. Ama bir dik açı oluşturacak biçimde dururlarsa, Ay ile Güneş’in çekim kuvvetleri birbirlerini zayıflatır. Gelgit olaylarının etkileri karaların konumuna göre değişir. Örneğin kıyılarda, özellikle de ırmak ağızlarında haliçler oluşabilir ya da sular yükseldiği sırada fırtına çıkmasıyla su baskınları ortaya çıkabilir.

 

Yorum ekle 8 Nisan 2007