Jeotermal enerji

Jeotermal (jeo-yerküre, termal-ısı anlamına gelir) yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısıya verilen genel addır. Jeotermal akışkan ise içerisinde birçok farklı element ve diğer maddeleri içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji bu akışkanların sahip olduğu entalpi ve ısının yarattığı enerjinin adıdır. Bu enerji, diğer farklı enerji çeşitlerine çevrilerek ya da direkt ısı enerjisinden faydalanılarak yenilenebilir enerji kaynağı oluşturmaktadır. Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmez, güvenilir, çevre dostu, yerli ve yeşil bir birincil enerji kaynağıdır. İçinde su bulunmayan sıcak kuru kayalar da jeotermal enerji kaynağıdır.

Kullanım alanları

Geliştirilmiş jeotermal enerji sistemi 1: Rezervuar 2: Pompa merkezi 3: Isı değiştirici 4: Türbin salonu 5: Üretim kuyusu6: Enjeksiyon kuyusu 7: Bölge ısıtma Sıcak su 8: Gözenekli çökelleri 9: Gözlem iyi 10: Kristal kaya

Reykjavik dışında Jeotermal santrali

Jeotermal kaynaklar ile;

1. Elektrik enerjisi üretimi,
2. Merkezi ısıtma, merkezi soğutma, sera ısıtması vb. ısıtma/soğutma uygulamaları,
3. Proses ısısı temini, kurutma işlemleri gibi endüstriyel amaçlı kullanımlar,
4. Karbondioksit, gübre, lityum, ağır su, hidrojen gibi kimyasal maddelerin ve minerallerin üretimi,
5. Termal turizm'de kaplıca amaçlı kullanım,
6. Düşük sıcaklıklarda (30 °C'ye kadar) kültür balıkçılığı,
7. Mineraller içeren içme suyu üretimi,

gibi uygulama ve değerlendirme alanlarında kullanımlar gerçekleştirilmektedir.

Yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmez bir enerji kaynağı olması; Türkiye gibi jeotermal enerji açısından şanslı ülkeler için bir özkaynak teşkil etmesi; temiz ve çevre dostu olması; yanma teknolojisi kullanılmadığı için sıfıra yakın emisyona sebebiyet vermesi; konutlarda, tarımda, endüstride, sera ısıtmasında ve benzeri alanlarda çok amaçlı ısıtma uygulamaları için ideal şartlar sunması; rüzgâr, yağmur, güneş gibi meteoroloji şartlarından bağımsız olması; kullanıma hazır niteliği; fosil enerji veya diğer enerji kaynaklarına göre çok daha ucuz olması; arama kuyularının doğrudan üretim tesislerine ve bazen de reenjeksiyon alanlarına dönüştürülebilmesi; yangın, patlama, zehirleme gibi risk faktörleri taşımadığından güvenilir olması; % 95'in üzerinde verimlilik sağlaması; diğer enerji türleri üretiminin (hidroelektrik, güneş, rüzgâr, fosil enerji) aksine tesis alanı ihtiyacının asgari düzeylerde kalması; yerel niteliği nedeniyle ithalinin ve ihracının uluslararası konjonktür, krizler, savaşlar gibi faktörlerden etkilenmemesi; konutlara fuel-oil, mazot, kömür, odun taşınması gibi problematikler içermediği için yerleşim alanlarında kullanımının rahatlığı; gibi nedenlerle büyük avantajlar sağlamaktadır.

Yağmur, kar, deniz ve magma sularının yer altındaki gözenekli ve çatlaklı kayaç kütlelerini besleyerek oluşturdukları jeotermal rezervleri, yer altı ve reenjeksiyon koşulları devam ettiği müddetçe yenilenebilir ve sürdürülebilir özelliklerini korurlar. Kısa süreli atmosfer koşullarından etkilenmezler. Reenjeksiyon, jeotermal rezervuarlardan yapılan sondajlı üretimlerde jeotermal akışkanın çevreye atılmaması ve rezervuarı beslemesi bakımından, işlevi tamamlandıktan sonra tekrar yer altına gönderilmesi işlemidir. Reenjeksiyon birçok ülkede yasalarla zorunlu hale getirilmiştir.

İtalya'da Larderello sahasında 1904 yılından beri, Kaliforniya'da Geyser sahasından 48 yıldır jeotermal elektrik üretilmektedir. 1890'dan beri Boise, Idaho'da (ABD) ve 1934'ten bu yana Reykjavik'de (İzlanda başkenti) jeotermal kaynaklı merkezi ısıtma sistemi bulunmaktadır. Ayrıca, Paris banliyölerinde 85.000 konut jeotermal enerji ile ısıtılmaktadır.

Kaplıca ve jeotermal ısı kullanımında dünyada ilk beş ülke şunlardır: Amerika Birleşik Devletleri, İsveç, Çin, İzlanda, Türkiye.

Jeotermal elektrik üretiminde dünya sıralamasında ilk beş ülke ise şunlardır: ABD, Filipinler, Meksika, Endonezya, İtalya.

Jeotermal enerjinin tarihçesi

• MÖ 10000: Jeotermal akışkandan Akdeniz Bölgesi'nde çanak, çömlek, cam, tekstil, krem imalatında yararlanılmaktaydı.
• MÖ 1500: Romalılar ve Çinliler doğal jeotermal kaynakları banyo, ısınma ve pişirme amaçlı olarak kullanıyorlardı.
• MÖ 312 İlk enerji savaşı; Araplar ile Suriyeliler arasında Ölü Deniz asfaltları sebebiyle çıkmıştır.
• 630: Japonya'da kaplıca geleneği yaygınlaştı.
• 1200: Jeotermal enerji ile mekân ve su ısıtması yapılabileceği Avrupalılar tarafından keşfedildi.
• 1322: Fransa'da köylüler doğal sıcak su ile evlerini ısıtmaya başladı.
• 1800: Yine Fransa'da yerleşim birimlerinin jeotermal enerji ile ısıtılması yaygınlaştı.
• 1800: ABD'de kaplıca turizmi hızla yaygınlaşmaya başladı.
• 1818: İtalya'da yerleşik Fransız asıllı sanayici Francesco Giacomo Larderel ilk defa jeotermal buhar kullanarak borik asit elde etti.
• 1833: Paolo Savi tarafından İtalya'daki Larderello Bölgesi'nin altındaki jeotermal rezervuarın yayılımı araştırıldı.
• 1841: Larderello'da yeni teknikler kullanılarak jeotermal kuyularının açılmasına başlandı.
• 1860: Kaliforniya eyaletinde The Geysers bölgesinde jeotermal kaynağını değerlendirmeye dönük tesisler açıldı.
• 1870: ABD'de kaplıca ve benzeri yerlere büyük talep doğdu.
• 1891: Idaho eyaletinin Boise şehrinde (ABD) ilk jeotermal bölgesel ısıtma sistemi uygulaması gerçekleşti.
• 1900: Kaliforniya eyaletinin Calistoga bölgesinde otuzdan fazla kaplıca merkezi açıldı.
• 1904: İtalya'da Larderello'da jeotermal buhardan ilk elektrik üretimi sağlandı.
• 1920: Kaliforniya eyaletindeki The Geysers tesislerinde ilk jeotermal kuyular açıldı.
• 1929: Oregon eyaletinde (ABD) Klamath Falls'da evler jeotermal enerji ile ısıtılmaya başlandı.
• 1930: İzlanda'da büyük ölçekli merkezi ısıtma projesi çalışmaları başlandı.
• 1930: İzlanda, ABD, Japonya ve Rusya'da jeotermal akışkanın kullanımı yaygınlaştı.
• 1943: İtalya'da Larderello'da jeotermal sahasından elektrik üretimi 132 MWe kapasiteye erişti.
• 1945: Süt pastörizasyonunda ilk kez jeotermal akışkandan yararlanıldı.
• 1945: ABD'de buzlanmaya karşı yer ısıtmasında, hacim ısıtmasında ve sera ısıtmacılığında jeotermal ısı kullanıldı.
• 1958: Yeni Zelanda'da Flash Metodu ile jeotermal elektrik üretimine başlandı.
• 1960: Kaliforniya, The Geysers jeotermal alanında ticari elektrik üretimi için ilk kez kuru buhar kullanıldı.
• 1963: Türkiye'de ilk jeotermal sondaj kuyusu Balçova, İzmir'de açıldı.
• 1966: Japonya'da ilk jeotermal elektrik santrali kuruldu.
• 1968: Türkiye'de Kızıldere, Denizli jeotermal alanının keşfedilmesiyle elektrik üretimi amaçlı ilk jeotermal kuyunun inşaatına burada başlandı.
• 1969: İkincil çevrim jeotermal teknolojiler Kaliforniya'da başarı ile uygulandı.
• 1969: Fransa'da büyük jeotermal ısıtma projeleri başladı.
• 1970: Çin'de ilk kez elektrik üretiminde jeotermal akışkandan yararlanıldı.
• 1975: Kaliforniya'da The Geysers jeotermal alanındaki kaynaklardan 500 Mwe'lık elektrik üretimi kapasitesine ulaşıldı.
• 1978: Nevada eyaletinde (ABD) ilk jeotermal gıda kurutma tesisi kuruldu.
• 1978: New Mexico eyaletinde (ABD) kızgın kuru kayada jeotermal rezervuar oluşturulup test edilmeye başlandı.
• 1979: Endonezya'da ilk jeotermal elektrik üretimi gerçekleştirildi.
• 1980: ABD'nin batı eyaletlerinde pek çok yeni jeotermal elektrik santralleri kuruldu.
• 1981: Hawaii eyaletinin (ABD) Puna bölgesinde kurulan jeotermal tesisler faaliyete geçti.
• 1982: Türkiye'de Germencik jeotermal alanı keşfedildi.
• 1983: Türkiye'de kuyu içi eşanjörlü ilk jeotermal ısıtma sistemi Balçova, İzmir'de kuruldu.
• 1984: Türkiye'nin ilk ve Avrupa'nın İtalya'dan sonra ikinci jeotermal enerji santrali (20.4 MWe kapasiteli) Kızıldere, Denizli'de hizmete açıldı.
• 1984: Oregon eyaletinde (ABD) mantar yetiştiriciliğinde jeotermalden yararlanıldı.
• 1985: Jeotermal elektrik santrallerinde dünya çapında yaklaşık 2.000 MW'lık elektrik üretim kapasitesine ulaşıldı.
• 1987: Nevada'da jeotermal akışkan altın madenciliğinde kullanıldı.
• 1987: Türkiye'nin ilk jeotermal merkezi ısıtma sistemi Gönen, Balıkesir ve Kozaklı'da işletmeye açıldı.
• 1990: ABD'de jeotermal elektrik üretimi kurulu kapasitesi 3.000 MWe'e yükseldi.
• 1992: Dünya'da 21 ülkede jeotermal elektrik üretimi toplam yaklaşık 6.000 MWe'e ulaştı.
• 1996: Türkiye'de 15.000 konut ana kapasiteli Balçova, İzmir jeotermal merkezi ısıtma sistemi devreye girdi.
• 2000: Tüm dünyada jeotermalden yaklaşık 8000 MWe jeotermal elektrik üretimi ve 17.000 MWt civarında jeotermal kaynaklar doğrudan kullanımı gerçekleştirildi.
• 2001: Türkiye'nin jeotermal kurulu ısıtma gücü 493 MWt'e ulaştı. Türkiye böylece jeotermalin elektrik dışı uygulamalarda dünyanın 5. büyük ülkesi durumuna geldi.
• 2009: Türkiye'nin en büyük jeotermal santrali olan (47,4 MWe) Aydın-Germencik Jeotermal Enerji Santrali'nin devreye alımı gerçekleştirildi.

Türkiye'de jeotermal enerji kaynakları ve kullanımı

Ana madde: Türkiye'de jeotermal enerji

Türkiye'de jeotermal enerji tespitine ve bu enerjinin kullanımına dönük çalışmalar özellikle İzmir ve Ege Bölgesi'nin bazı diğer noktalarında ilerlemiştir. İzmir'in Balçova ve Narlıdere ilçelerinde halen yaklaşık 15 bin konut jeotermal enerji ile ısıtılmaktadır. Seferihisar, Dikili, Bergama, Çeşme, Aliağa, Urla, Güzelbahçe, Bayındır, Menderes, Kemalpaşa ve Kozaklı ilçelerinde de varlığı bilinen jeotermal kaynaklarının kullanılması halinde, sadece İzmir Büyükşehir Belediyesi sınırları içinde 220 bin konutu ısıtabilecek kapasiteye ulaşılabileceği hesaplanmaktadır. Ancak atılan adımlar (İzmir Jeotermal A.Ş. gibi) doğalgaz dağıtım çalışmalarına kıyasla daha yavaş yürümekte, resmi enerji politikalarının zorlayıcı etki yaratan düzenlemeleri de devreye girdiğinde, jeotermal enerji altyapı çalışmalarını caydırıcı unsurlar giderek belirginleşmektedir. Dış etkenlere bağımlılıkla eşdeğer doğalgaz kullanımını asgariye indirerek, teknolojisi ve insan kaynakları halihazırda mevcut yerli jeotermal enerjinin ön plana çıkarılmasına yönelik çabalar pek çok ilgili çevre tarafından ısrarla sürdürülmektedir. Bu bağlamda, yıllardır Jeotermal Yasası (Teklif) çıkarılmasına uğraşılmış ve bu yasa yönetmeliği ile birlikte 13.06.2008 tarihinde yürürlüğe girmiştir. Diğer ülkelere oranla daha şanslı bir konumda olan Türkiye'nin jeotermal potansiyeli gelişen jeofizik yöntemlerle ortaya çıkarılmış olacaktır.

Türkiye'de çalışmakta olan toplam 32 adet jeotermal enerji santrali bulunur. Santrallerin kurulu olduğu iller ve santral sayıları şöyledir: Aydın (20), Denizli(5), Manisa(5), Çanakkale (2). Ayrıca; Aydın'da 4, Manisa'da 2, Denizli'de 1 adet jeotermal santral kurma çalışmaları devam etmektedir. 820,86 MW kurulu gücündeki santraller Türkiye'nin toplam kurulu gücünün %1,58'ini oluşturur.

Türkiye'de Jeotermal enerji üretilebilecek alanlar

Germencik, Aydın 232 °C Kızıldere, Buharkent, Aydın 242 °C Kurudere, Alaşehir, Manisa 184 °C Göbekli, Alaşehir, Manisa 182 °C Tuzla, Çanakkale 174 °C Salavatlı, Aydın 171 °C

Simav, Kütahya 162 °C Seferihisar, İzmir 153 °C Caferbey, Salihli, Manisa 150 °C Yılmazköy, Aydın 142 °C Balçova, İzmir 136 °C Dikili, İzmir 130 °C