ENERJİ TASARRUFU VE ÇEVRE

TEP, 1 ton petrolün yakılmasıyla elde edilen enerjiye karşılık gelen miktardır. Bu da yaklaşık 10⁷ kcal; 4,18.10⁷ kJ veya 11,6.10³ kWh’ye karşılık gelir.

Tablo 5.1’de çeşitli ülkelerdeki enerji yoğunluğu değerleri verilmektedir. Tabloda görüldüğü gibi enerji yoğunluğu dünya ortalaması 0,29 TEP/bin $, AB ülkelerinde 0,09~0,20 TEP/bin $ arasında iken ülkemizde bu değer 0,38 TEP/bin $ mertebelerindedir. Söz konusu tablo incelendiğinde dünyadaki ülkeler arasında enerji yoğunluğu açısından en iyi durumdaki ülke Japonya’dır. Ülkemizdeki enerji yoğunluğu OECD ülkelerinin iki katı Japonya’nın dört katıdır.

Ülkemizde sanayide kullanılan enerjinin yaklaşık olarak % 60’ı demir-çelik, çimento, cam, seramik sanayinde kullanılmaktadır. Kyoto Protokolü’nün de devreye girmesinden sonra sera gazı, karbondioksit azaltılmasıyla ilgili yapılması gereken çalışmalarda enerji yoğun sanayi sektörleri öncelikli olarak değerlendirmeye alınmalıdır. Tüm sanayi sektörleri içerisinde en yüksek enerji yoğunluğuna sahip sanayi sektörü ise demir-çelik ve çimentodur.

Deneyimler göstermiştir ki basit önlemler alınmasıyla, % 10~20 civarındaki enerji tasarrufunun geri ödemesi kısa vadede olabilmektedir. Tablo 5.3 Almanya’daki deneyimlere göre çeşitli sektörlerdeki enerji tasarruf potansiyellerini göstermektedir.

Enerjinin verimli kullanılmasına yönelik olarak sanayide uygulanabilecek yirmi üç önlem Tablo 5.4’te görülmektedir. Bu önlemlerin çoğu proses iyileştirmesine yöneliktir. Diğerleri ise aydınlatma ve iklimlendirmeye yöneliktir. Sıralanan önerilerin uygulaması göz önüne alınırken, tasarruf miktarı ve yatırımın geri ödemesi ile enflasyon oranları göz önüne alınmalıdır.

Enerji tasarrufuna yönelik olarak yapılabilecek ana çalışma başlıkları olarak şunlar belirtilebilir: • Elektrik enerjisi, • Isı enerjisi, • Mekanik enerji, • Proses enerjisi, • Madde geri kazanımı.

Sanayide mekanik enerji tasarrufunun yapılabileceği başlıca alanlar; pompalar, vantilatörler ve basınçlı hava devreleridir. Pompalar, sanayi tesislerinde çok sayıda kullanılan mekanik elemanlardan birisidir.

Konveksiyon Birbirleri ile temas halinde olan bir akışkan ile bir katı cisim arasında gerçekleşen ısı geçişidir. Taşınım olarak da bilinmektedir.

Karbon çevrimi, dünya kütlesinin 3 milyonda birine eşdeğer bir miktar ile ilgilenir. En önemli bölümü okyanuslarda özellikle de derin tabakalarda bulunur. Akımlar incelendiğinde her yıl yaklaşık 200 Gton karbondioksit oluştuğu görülmektedir. Bu, yakma, solunum ve fermantasyon işlemlerinin oldukça yüksek bir enerji miktarı ile ilgili olduğunu göstermektedir. Fermantasyon, bazı mikroorganizmaların enerji üretmek için yaptıkları yaşamsal faaliyettir. Oksijensiz solunum olarak da bilinmektedir. Bu değer yaklaşık olarak dünyadaki primer enerji tüketiminin 20 katına eşittir.

Tablo 5.7 incelendiğinde sanayileşme sürecini tamamlayan gelişmiş ülkelerde endüstriyel proses kaynaklı sera gazı emisyonlarından karbondioksitte % 50’ye varan azalmalar görülmektedir. Ülkemizde ise % 102’lik bir emisyon artışı ortaya çıkmıştır. Türk sanayisinde görülen yüksek emisyon artışı, Kyoto Protokolü’nün de devreye girdiği düşünülürse Türkiye için ciddi bir tehdit olarak ortaya çıkmaktadır. Bu yüksek karbondioksit salınımı nedeniyle firmalar karbon kredisi almak zorunda kalacaktır.

Genel olarak 1000 dolar hasıla başına tüketilen ton petrol eşdeğeri miktarı enerji yoğunluğu olarak tanımlanmaktadır. Bir ülkenin enerji yoğunluğu, o ülkenin enerjiyi verimli ya da verimsiz kullandığının da bir ölçüsüdür. Bir ülkenin enerji yoğunluğu ne kadar düşükse o ülkede birim hasıla başına harcanan enerji o kadar düşüktür. Bu da enerjinin doğru ve verimli kullanıldığı anlamına gelmektedir. Enerji yoğunluğunun düşüklüğü aynı zamanda aynı miktar enerji ile daha yüksek katma değer üretildiğinin de göstergesidir. Diğer bir anlatımla enerji açısından gelişmişliğin önemli bir göstergesi de kişi başına düşen enerji tüketiminin yüksek olması ve enerji yoğunluğunun düşük olmasıdır. Bu durumda doğru yanıt A seçeneğidir.

Sadece yukarıda verilen bilgiler kullanıldığında sanayi sektörünün yarısından fazlasının enerji yoğun alanlardan oluştuğu bilgisine ulaşılabilir.

Sektörlere göre ortalama enerji yoğunluğu şu şekilde gerçekleşmektedir; çimento 3.09, cam 0.87, gübre 0.96, rafineri 0.60, otomotiv 0.03. Bu durumda enerji yoğunluğu en düşük sektör otomotivdir. Doğru cevap B seçeneğidir.

Enerji tasarrufuna yönelik olarak yapılabilecek ana çalışma başlıkları olarak şunlar belirtilebilir: Elektrik enerjisi, ısı enerjisi, mekanik enerji, proses enerjisi, madde geri kazanımı. Doğru cevap B seçeneğidir.

Proses enerjisinden tasarrufta, proses sonunda atılan atık ısıdan yararlanma çalışmaları anlaşılmaktadır. Atık ısıdan yararlanma çalışmalarında gaz kullanan ısı değiştiricileri yer alır. Doğru cevap E seçeneğidir.

Değişken devirli sirkülasyon pompaları farklı çalışma yüklerine göre kapasitesini ayarlamaktadır. Böylelikle atıl kapasite ya da aşırı yüklenme gibi verimsiz durumları ortadan kaldırabilmektedir. Doğru cevap C seçeneğidir.

Enerjinin nasıl kullanıldığının bir göstergesi de enerji yoğunluğu değerleridir. Enerji yoğunluğu, yıllık gayrisafi milli hasıla başına, yıllık olarak tüketilen birincil enerji miktarı olarak tanımlanmaktadır. Bu anlamda enerji yoğunluğu tüm dünyada kullanılan ve kabul gören bir göstergedir. Bu gösterge; ekonomik çıktı, enerji verimliliğindeki ve yakıt kullanımındaki değişimleri de ifade etmektedir. Genel olarak 1000 $ hasıla başına tüketilen TEP (ton petrol eşdeğeri) miktarı, uluslararası literatürde enerji yoğunluğu olarak tanımlanmaktadır. Doğru cevap D'dir.

Sanayide kullanılabilecek enerji verimliliğini iyileştirme olanaklarından bazıları; enerji verimli ışık kaynakları kullanmak, kompresöre hava girişini daha soğuk yerden yapmak, duvarlar, çatılar, tavanlar ve kapıları yalıtmak, spot (yerel) havalandırma yapmak, pik talebi düşürmek için işleri zamanlamak, radyant ısıtıcı kullanmak, iklimlendirme cihazlarına ekonomizör koymak ve gerekmeyen ekipmanları kapatmak şeklinde sıralanabilir. Doğru cevap C'dir.

Demir-çelik sektöründe bilgisayarlı süreç denetiminin sonuçları malzeme ve enerji tasarrufu; yüksek fırın, kazan ve güç üretiminde daha az enerji; kalite iyileştirme; erimiş demir sıcaklığı daha kararlı; ham demir kalitesi daha iyi şeklinde değerlendirilebilir. Doğru cevap E'dir.

Sanayide enerji tasarrufu planlanırken, öncelikle enerji tasarrufu yapılacak tesisin enerji analizinin yapılması gerekmektedir. Bu amaçla giren enerjinin nerelerde, hangi miktarlarda ve hangi yüzdelerle dağıtıldığı hesaplanmalıdır. Yapılan bu hesaplama sonucunda enerji bilançosunu şematik olarak gösteren Sankey diyagramının çizilmesi gerekmektedir. Bir sistemin enerji analizinde elde edilen sonuçların gösterildiği bir diyagramdır. Doğru cevap A'dır.