Tanımı

Yine jeotermal enerji diğer bir kaynakta şöyle tanımlanmıştır:

“Yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde yoğunlaşarak birikmiş ısının oluşturduğu ve bu ısının meteorik kökenli sularla yüzeye taşınması ile oluşan sıcaklıkları sürekli olarak bölgesel atmosferik ortalama sıcaklığın üzerinde olan ve çevresindeki normal yeraltı ve yerüstü sularına göre daha fazla erimiş mineral, çeşitli tuzlar ve gazlar içerebilen sıcak su ve buhar, jeotermal enerjidir.” Jeotermal akışkanı oluşturan sular meteorik kökenli olduklarından yeraltındaki hazneler sürekli beslenmekte ve kaynak yenilenebilmektedir. Bu nedenle pratikte, beslenmenin üzerinde kullanım olmadıkça jeotermal kaynakların tükenmesi söz konusu değildir.²⁷⁷ Yağmur, kar, deniz ve magmatik suların yeraltındaki gözenekli ve çatlaklı kayaç kütlelerini besleyerek oluşturdukları jeotermal rezervuarlar, jeolojik koşulların devam ettiği, reenjeksiyon²⁷⁸ işleminin yapıldığı ve beslenme-üretim değerlerine uyulduğu takdirde yenilenebilir ve sürdürülebilir özelliklerini korurlar.²⁷⁹ Diğer bir anlatımla, yeraltına inen yağmur suları ya da diğer su kaynakları uygun yerlerdeki sıcak kaya ve magma tabakasına yakın yerlerden geçerken ısınarak tekrar yeryüzüne çıkar. Bu döngü jeotermal enerjiyi yenilenebilir yapar.²⁸⁰

20. yüzyıl başına kadar sağlık ve yiyecekleri pişirme amacı ile yararlanılan jeotermal kaynakların kullanım alanları (Jeotermal enerjiyi, eski Romalılar doğal sıcak su olarak termal banyolarda ısıtma ve sağlıkta kullanmışlardır.) gelişen

277 Ali Koçak, “Türkiye’de Jeotermal Enerji Aramaları ve Potansiyeli”, Türkiye III. Enerji Sempozyumu, 5-6-7 Aralık, ‘Küreselleşmenin’ Enerji Sektöründe Yapısal Değişim Programı ve Ulusal Enerji Politikaları, TMMOB, EMO, Aralık 2001, Ankara, s. 294-295.

278 Reenjeksiyon, üretilen jeotermal akışkanların yapay yöntemlerle kullanıldıktan sonra tamamının ya da kalan kısmının üretildikleri yerkabuğuna geri gönderilmesini ifade etmektedir.

279 Hayrullah Dağıstan, “Yenilenebilir Enerji ve Jeotermal Kaynaklarımız”, Türkiye 10. Enerji Kongresi, Dünya’da ve Türkiye’de Enerji-Uygulamalar ve Sorunlar Cilt-1, 27-30 Kasım 2006, Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi, İstanbul, 2006, s. 74.

teknolojiye bağlı olarak günümüzde çok yaygınlaşmış ve çeşitlenmiştir. Bunların başında elektrik üretimi, ısıtmacılık (ABD’de konut ısıtılmasında ilk olarak 1891 yılında kullanılmıştır) ve endüstrideki çeşitli kullanımlar gelmektedir. Jeotermal enerjiden elektrik üretimi ilk olarak 1904 yılında İtalya'da olmuştur. ²⁸¹

Jeotermal enerji ilk kez 1930’larda İzlanda’nın Reykjavik kentinde ısıtma amacıyla (kentsel ısıtma) kullanılmaya başlanmıştır. 1949 yılında Yeni Zelanda Wairakei sahasında turistik bir otele sıcak su temini amacıyla başlanan sığ sondajlara daha sonra, elektrik elde edebilmek amacıyla devam edilmiş ve 1954 yılında 200 MWe kapasiteli bir santral kurulmuştur. 1960’da Amerika’da, 1961’de Meksika’da ve 1966’da Japonya’da santraller kurularak jeotermal enerjinin kullanımı dünya çapında yayılmıştır.²⁸²

Doğal yeraltı ısı kaynaklarından gelen enerjinin kullanımı hızla artmaktadır.

Sıcaklığın uygun olduğu şartlarda jeotermal enerjiden elektrik üretilmektedir. Bugün için dünyada toplam elektrik kurulu gücü 8912 MWe’dir. Elektrik enerjisi olarak yıllık üretim 72,6 milyar kWh’dır. Elektrik dışı kullanım ise 27825 MWt’dır. Bu ise, 4,9 milyon konutu ısıtmaya eşdeğerdir. Dünyada jeotermal enerjiden elektrik üretiminde ilk 5 ülke sıralaması: ABD, Filipinler, İtalya, Meksika ve Endonezya şeklindedir. Dünyada jeotermal ısı ve kaplıca uygulamalarındaki ilk 5 ülke, Çin, Japonya, ABD, İzlanda ve Türkiye’dir.²⁸³ Ayrıca, Jeotermal akışkandan elektrik

281 http://www.eie.gov.tr/turkce/jeoloji/jeotermal/14jeotermal_enerjinin_kullanim_alanlari.html, 29.01.2007.

282 Zeynel Demirel, “Jeotermal Enerjinin Ülkemiz İçin Önemi ve Yasal Durumu”, Birlik Haberleri, Türk Mühendisler ve Mimarlar Odaları Birliği Yayını, Yıl:23, Kasım 1996, s. 61.

283 Hayrullah Dağıstan, “Yenilenebilir Enerji ve Jeotermal Kaynaklarımız”, a.g.k., s. 75.

üretilen ülkeler arasında Japonya, Yeni Zelanda, El Salvador, İrlanda, Türkiye vb.

ülkeler de sayılabilir.²⁸⁴

Resim 7: Jeotermal Enerji

Su ve buharın çözdüğü minerallerden geçen iyon ve gazların çevre kirliliğine neden olmaması için bu sular ısı değiştiriciden geçirilir ve içerdikleri kükürtdioksit, hidrojensülfür, karbondioksit ve azotoksitleri ise enerjisinden yararlanılan artık su ile tekrar yeraltına gönderilir (Reenjeksiyon). Jeotermal enerjinin üretimi sırasında çıkan su tekrar yeraltına pompalanırsa (Reenjeksiyon) yerüstü sularına oranla daha fazla erimiş mineral, çeşitli tuzlar ve gazlar nedeniyle kirli kabul edilen hali ortadan kalkar; temiz ve yenilenebilir hale gelir.²⁸⁵ Böylece çevreye karşı olumsuz etkisi de önlenebilir.

Jeotermal enerji; kaynak suyunun sıcaklığına göre elektrik üretimi, ısıtma (bölgesel, konut, sera vb.), kimyasal madde üretimi, kurutmacılık, bitki ve kültür balıkçılığı, tarım, seracılık, karların eritilmesi, termal turizm vb.de kullanılmaktadır.

284 http://www.eie.gov.tr/turkce/jeoloji/jeotermal/14jeotermal_enerjinin_kullanim_alanlari.html, 29.01.2007.

Özellikle yanardağ ve lavların yakınlarından geçen sular yüksek sıcaklıkta buhar olarak yeryüzüne ulaşırsa doğrudan elektrik üretiminde kullanılabilir. Yüksek sıcaklıktaki buhar, türbinleri döndürerek jeneratörlerden elektrik üretilmesini sağlamaktadır.²⁸⁶

Ülkelere göre değişik sınıflandırmalar olmasına karşın jeotermal enerji kaynakları; düşük (20-70 C°), orta (70-150 C°) ve yüksek (150 C°’den fazla) sıcaklıklı (entalpili) olmak üzere genelde üç gruba ayrılmaktadır. Düşük ve orta sıcaklıklı (entalpili) alanlar bugünkü teknolojik ve ekonomik koşullar altında başta ısıtmacılık olmak üzere (sera, bina, zirai kullanımlar), endüstride (yiyecek kurutulması, kerestecilik, kağıt ve dokuma sanayisinde, dericilikte, soğutma tesislerinde) , kimyasal madde üretiminde (borik asit, amonyum karbonat, ağır su, akışkandaki karbondioksitten kuru buz elde edilmesinde) kullanılmaktadır. Yüksek sıcaklıklı alanlardan elde edilen akışkan elektrik üretiminin yanısıra entegre (bütünleşik) olarak diğer alanlarda da kullanılabilmektedir. Bunun yanında orta sıcaklıklı (entalpili) alanlardaki akışkanlardan da elektrik üretimi için teknolojiler geliştirilmiş ve kullanıma sunulmuştur.²⁸⁷ Hazne sıcaklığı 200 C° ve daha fazla olan jeotermal akışkandan elektrik üretimi gerçekleşmektedir. Ancak günden güne gelişmekte olan yeni teknolojilere göre 150 C°'ye kadar düşük hazne çıkışlı akışkandan da elektrik üretilebilmektedir. Son yıllarda geliştirilen ve ikili (binary) çevrim olarak adlandırılan bir sistemle, buharlaşma noktaları düşük gazlar (freon,

286 Leyla Dolun, a.g.k., s. 56.

287 Fatih Kaymakçıoğlu, Tamer Çirkin, “Jeotermal Enerjinin Değerlendirilmesi ve Elektrik Üretimi”, III. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu ve Sergisi, Bildiriler Kitabı, 19-21 Ekim 2005, TMMOB, TÜBİTAK, Mersin Üniversitesi, Mersin, 2005, s. 200.

izobütan vb.) kullanılarak 70 C°-80 C°'ye kadar sıcaklıktaki sulardan elektrik üretilebilmektedir.²⁸⁸

Jeotermal enerjiden doğrudan ya da dolaylı olarak yararlanılır. Dolaylı kullanımı, yüksek entalpili dediğimiz 150 Cº’den sıcak sulardan yeryüzüne kurulan bir düzenekle elektrik enerjisi elde edilmesi ile olur. Jeotermal enerjinin en ekonomik ve geniş kullanım biçimi olan doğrudan kullanım, en geniş uygulama alanını sera ve konut ısıtmasında bulur. 150 Cº ısılı bir jeotermal kaynak doğrudan kullanılırsa enerjisinin %80 olan verimi, dolaylı kullanılma halinde %10-15’e kadar düşebilmektedir.²⁸⁹

Dünya jeotermal kaynaklı elektrik üretim potansiyel kurulu gücü 1977 yılında, 502 MW'ı ABD'de olmak üzere 1350 MW kadardı. 1986 yılında ise kurulu güç 8228 MW'a yükselmiştir. Bu alanda dünya liderleri 1915 MW kurulu güçle Çin, 1874 MW ile ABD ve 1443 MW ile İzlanda'dır. 1999 yılı itibariyle dünyadaki 22 ülkede, gece ve gündüz çalışan yaklaşık 250 jeotermal enerji santralinden 8217 MW’lık elektrik üretimi yapılmıştır. Bu santraller daha çok gelişmekte olan ülkelerde yaşayan 60 milyondan fazla insan için güvenilir baz yük üretimi sağlamaktadır. 2005 yılı itibariyle dünyadaki jeotermal elektrik üretiminin elektrik kurulu gücü 8912 MW, üretimi 72,6 milyar kWh/yıl’dır. Filipinler’de toplam elektrik üretiminin % 27’si, Kaliforniya Eyaleti’nde % 7’si jeotermalden karşılanmaktadır.²⁹⁰ Dünyada jeotermal enerji kapasitesinin çok azından yararlanılmaktadır. Gelişmekte olan

288 http://www.eie.gov.tr/turkce/jeoloji/jeotermal/14jeotermal_enerjinin_kullanim_alanlari.html, 29.01.2007.

289 Umur Gürsoy, a.g.k., s. 133.

290 “Türkiye’nin Yenilenebilir Enerji Kaynakları Potansiyeli ve Gelecek Senaryoları”,

ülkelerde jeotermal elektriğin ülke ihtiyacına katkısı genelde toplamın %0,1-1’i arasında iken; bu oran bazı ülkelerde %10’u bulmaktadır. Toplam elektriğin;

Nikaragua’da %28’i, El Salvador’da %18’i, Kenya’da %11’i jeotermal enerjiden elde edilmektedir.²⁹¹

İzlanda, ısınmasının %85’ini jeotermal kaynaklarla yapmaktadır. Zengin jeotermal enerji kaynaklarının üzerinde bulunan İzlanda, üç yıl önce dünyanın petrolden bağımsız ilk ülkesi olacağını açıklamıştır. Zengin jeotermal kaynaklarından elde edeceği elektriği hidrojen elde etmekte kullanacak olan ülkedeki taşıt motorlarının kademeli olarak hidrojen motoruna çevrilmesi düşünülmektedir.

Dünyada jeotermal enerji ile ısınan konutlara her yıl yenileri eklenmektedir.²⁹²