ENERJİ TASARRUFU - Deneme Sınavı - 25

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. Dünyadaki ülkeler arasında enerji yoğunluğu açısından en iyi durumdaki ülke Japonya’dır.

Soruda verilenlerin sektörel bazda ortalama enerji yoğunluğu değerleri aşağıdaki gibidir;
• Çimento: 3,09
• Demir-çelik: 2,54
• Gübre: 0,96
• Cam: 0,87
• Tekstil: 0,20

Uzun yıllar boyunca karbon yoğun enerji kullanarak ve enerji tasarrufu olanakları değerlendirilmeyerek küresel ısınma bugünkü noktaya kadar gelmiştir. Bunun olumsuz etkileri giderek daha da artmaktadır. Küresel ısınmanın olumsuz etkileri sel, kuraklık, sıcaklık, hava dalgası, fırtına gibi doğal afetlerle artık daha sık görülmektedir. Karbon emisyonu azaltılmadığı sürece doğal afetler daha sık periyotlarla yaşanmaya devam edilecektir.

Üretilen enerjinin depolanabilmesi için farklı teknolojiler ve teknikler kullanılmakta ve bunlar beş ana başlık altında özetlenebilmektedir.
Elektrokimyasal enerji depolama; içeriği ile kimyasal enerjiyi bir çeşit yükseltgenme indirgenme reaksiyonu sonucunda elektrik enerjisine dönüştürebilen yöntemdir. Günümüzde kullanılan bataryalar (standart ya da akış tipi) bu tip depolama yönteminin örnekleridir.

Mekanik enerji depolama; elektrik enerjisinin mekanik sistemlerde kinetik ya da potansiyel olarak depolandığı yöntemdir.

Kimyasal depolama; kimyasal ifadesi hem elektrokimyasal da olduğu gibi kimyasal reaksiyon sonucu elektrik enerjisinin iki yönlü olarak dönüştürülmesini hem de bir ünite içerisinde kimyasal reaksiyon sonucu elektrik enerjisi üretiminde kullanılabilecek gazın depolanmasını tarif etmektedir.

Elektriksel depolama; elektrik enerjisinin sistemlerde elektro-statik ya da elektromanyetik olarak depolandığı durumları göstermektedir.

Isıl depolama; elektrik enerjisinin depolanmasından ziyade, ihtiyaç duyulduğu zaman, ısıtma ya da soğutma amaçlı olarak kullanılacak enerjinin depolanmasını tarif etmektedir.

Elektrokimyasal enerji depolama; içeriği ile kimyasal enerjiyi bir çeşit yükseltgenme indirgenme reaksiyonu sonucunda elektrik enerjisine dönüştürebilen yöntemdir. Günümüzde kullanılan bataryalar (standart ya da akış tipi) bu tip depolama yönteminin örnekleridir

Lityum İyon bataryalar, diğer batarya tiplerinde olduğu gibi bataryada kullanılan elektrokimyasal çifti değil, şarj ve deşarj anında elektrotlar arasında gerçekleşen iyon transferini göstermektedir. Bu bataryaların en önemli avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
• Yüksek hücre potansiyeline sahiptirler (3.6- 3.7 V –nominal olarak-)
• Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler
• Bu bataryalar yüksek verimlilikle çalışırlar (%95-98)
• 5000 tam çevrime kadar yüksek verimlilikle çalışabilme

Pompa ile Su Depolama
Mekanik depolama yöntemlerinden en çok kullanılanıdır. Günümüzde depolanan elektriğin neredeyse %99’ u (120 GW) kurulu olan pompa ile su depolama tesisleri sayesinde sağlanmaktadır.

Volanların avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
• Mükemmel çevrim dengesine sahiptirler ve uzun ömürlüdürler.
• Bakım ihtiyaçları azdır.
• Güç yoğunlukları yüksektir.
• Kompakt bir yapıya sahiptirler bu uygulama alanlarının genişlemesine yardımcı olmaktadır.
• İhmal edilebilir çevresel etkileri vardır.

Kondansatörler, elektrostatik enerjiyi, yüklü iki elektrot arasında meydana gelen elektrik alan içerisinde depolamak için kullanılan bir devre elemanıdır. Farklı tiplerde kondansatörler olmakla birlikte temel olarak iki plaka arasında dielektrik (yalıtkan) malzemeden oluşur.

Gizli Isının Depolanması
Bu depolama yöntemi sıklıkla faz değişimi ile ısı depolanması olarak da literatürde adlandırılmaktadır. Depolama esnasında kullanılan malzemenin fazının değişmesi bu gibi isimlendirilmelerin nedenidir, öte yandan gizli ısı olarak anılmasının sebebi de gene ısıl özelliklerinden ötürüdür.

Uzun deşarj zamanı: Bu grup depolama yöntemlerinin deşarj süreleri günler hatta aylar olarak tanımlanmaktadır. Hidrojen depolama, sentetik gaz depolama bu gruba giren metotlardır.

Bu amaçla günümüzde en fazla yararlanılan yöntem suyun pompalanması yöntemidir. Birçok yerde kullanılan bu yöntem, ürettiği güç itibarı ile dünya genelinde toplam 127000 MW güç kapasitesine karşılık gelmektedir.

Sanayi sektörünün hızla büyümesi ile sanayideki enerji tüketimi ciddi bir artış eğilimi göstermektedir. Enerji kullanımı sonuç olarak çevreye olan salınımların da gittikçe artmasını ortaya çıkarmaktadır. Tüm bunlar dünyamız üzerinde olumsuz bir etki bırakmaktadır.

Sanayide kullanılabilecek enerji verimliliğini iyileştirme olanaklarından ‘Proses aydınlatmasında floresan ve cıva buharlı lambaları, yüksek basınçlı sodyum lambalarla değişme’ açıklaması 'Enerji verimli ışık kaynakları kullanmak' önlemine aittir.

Sanayide, yakma havasını ön ısıtma önlemini kullanarak; reküperatörlerin kullanılmasıyla büyük miktarda enerji tasarrufu sağlanır.

Tesis güç faktörünü optimize ederek: İşletme tarife yapısına ve güç faktörüne göre güç faktörü iyileştirmesi ile tasarruflara ulaşılabilir.

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

Cam endüstrisi gibi atık sıcak gazın çok yüksek ol­duğu sektörlerde dışarıya atılan enerji miktarı da sıcaklık ve debiyle orantılı olarak artmaktadır. Yan­ma olayında ayrıca tam yanmayı sağlamak üzere bir miktar da fazla hava verilmektedir. Buna da fazla hava denilmektedir. % 10 hava fazlalık katsayısı ile ve normal hava kullanıldığında bacadan atılan gazın enerjisinin yakıt eşdeğeri 2000 kg fuel-oil/ gün’dür. Yakıt eşdeğeri, atılan gazın enerjisinin geri kazanılması durumu için hesaplanan enerji değeri­ne karşılık gelecek yakıt miktarıdır.

Doğal çevrenin düzenlediği sistemde yaşamın işleyişi ile atmosfere, sulara ve toprağa; gaz, toz ve aerosol şeklinde emisyon salınımı gerçekleştirilir. Aerosol, bir katının veya bir sıvının gaz ortamı içerisinde dağılmasıdır.