GELENEKSEL VE YENİLEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI - Deneme Sınavı - 14

Düşey eksenli rüzgâr türbinlerinin (DERT) eksenleri rüzgâr yönüne diktir, kanatları da düşey vaziyettedir. Düşey eksenli türbinlerin kanatları bir düşey şafta bağlanmıştır. Düşey eksenli rüzgâr türbinleri rüzgârı her yönden alırlar. Rüzgârın yönü değiştiği zaman herhangi bir pozisyon değiştirmesi olmaz. Türbin kanatları tasarımından dolayı yatay eksenli türbinlere oranla verimleri düşüktür. En iyi bilinen modeli Darrieus modeli türbinlerdir.

Rotor: Kanatlar ve dişli kutusunun bulunduğu yerdir

114 GW’lık kurulu gücü ile dünyadaki en büyük pazara sahip olan ülke Çin’dir

Ülkemizdeki enerji kaynaklarının %80’ini oluşturan yenilenebilir olmayan enerji kaynakları içinde doğal gaz, kül ve cüruf bırakmadan yanan, depolanma sorunu bulunmayan ve yanma sonucu havayı kirleten kükürt içerikli gazların emisyonuna sebep olmayan çevre dostu çok önemli bir enerji kaynağıdır.

Doğal gaz, küçük canlıların milyonlarca yıl süren çürümeleri sonucu oluşmuş, genelde petrol bölgelerinde bulunan fosil yakıt türü olarak tanımlanabilir. Tabiatta bağımsız yataklarda ve petrol yataklarının üzerinde yaklaşık 300 bar basınçta bulunur. Yanıcı, kokusuz, renksiz ve havadan hafif bir gazdır. Çizelge 5.1’de görüldüğü gibi ana bileşeni metan (CH4) olup azot ve helyum gibi inert gazlar dışında bünyesinde az miktarda etan, propan, bütan gibi yüksek parafinler de bulundurur. Doğru yanıt B’dir.

MÖ 500 yıllarında, Çinliler gaz sızıntılarının bulunduğu alanları belirlemiş, bu alanlardaki doğal gazı bambulardan yapılmış boru hatları ile çeşitli bölgelere taşıyarak deniz suyunu tuzdan arındırmak için ısıtmada ve içme suyu elde etmede kullanmışlardır. Doğru yanıt E’dir.

Doğal gazın atmosferik basınçta yaklaşık -162˚C’ye soğutulması ile elde edilen LNG (Liquified

Natural Gas/Sıvılaştırılmış Doğal Gaz) kokusuz, renksiz ve zehirli olmayan bir sıvı yakıttır. Sıvı fazda taşınır ve depolanır, tüketime ise gaz fazında sunulur. Doğal gaz sıvılaştırılması sırasında, bünyesindeki ağır hidrokarbonlar ayrıştırıldığı için LNG doğal gaza oranla daha temizdir ve daha yüksek enerji değerine sahiptir. Doğru yanıt D’dir.

Eşitlik 7.1 ile tanımlanan ideal gaz yasası düşük basınç değerlerinde kullanılabilen ve bazı temel varsayımlar içeren en yaygın hal denklemlerinden biridir. İdeal gaz yasasının kapsadığı varsayımlar aşağıdaki gibidir:

PV = NRT (7.1)

Bu eşitlikte,

P : Basınç, (atm)

V : Gazın içinde bulunduğu kabın hacmi, (litre)

N : Gazın mol saysı, (mol)

R : Evrensel gaz sabiti, (=0,08206 litre-atm/mol-K)

T : Sıcaklık, (K) anlamına gelmektedir. Doğru yanıt A’dır.

Viskozite ya da akmazlık bir akışkanın akmaya karşı direnci olarak tanımlanır. Sıvıların akmazlık değerleri gazlara göre çok daha yüksektir; yani gazlar daha kolay akabilmektedir. Ancak sıcaklık artışı ile birlikte gazların akmazlıkları artar, sıvılarınki ise azalır. Akmazlık, akışkanın, yüzey gerilimi altında deforme olmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsü olarak da tanımlanabilir. Süper akışkanlar hariç tüm gerçek akışkanlar yüzey gerilimine karşı direnç gösterir. Öte yandan, yüzey gerilimine hiç direnç göstermeyen akışkanlara “ideal akışkan” ismi verilmektedir. Doğru yanıt B’dir.

Patlayıcı ortam; yanıcı maddelerin gaz, buhar, sis ve tozlarının atmosferik şartlar altında hava ile oluşturduğu ve herhangi bir tutuşturucu kaynakla temasında tümüyle yanabilen karışım olarak ifade edilebilir. Doğal gaz, sızıntı sonucu hava ile karıştığında parlama, yanma ve patlama riski taşıyan gazlardan biridir. Hava ile doğal gaz belli oranlarda karıştığında parlayarak ısı vermektedir. Alevlenme noktası bir gazın ya da sıvı buharının alev ile temasında geçici olarak alev aldığı (parlama), fakat yanmaya devam etmediği en düşük sıcaklık olarak tanımlanabilir; alevin etkisi ortadan kalkınca parlama biter. Yanma noktası ise parlayıcı ya da yanıcı sıvı buharları ve gazların hava ile meydana getirdikleri karışımların alev olmaksızın kendi kendine yandığı minimum sıcaklıktır. Böyle bir durumda, yanmaya dışarıdan müdahale edilmediği müddetçe yanma devam eder. Son olarak, patlama olarak tanımlanan olaylar, belirli oranlardaki yanıcı gaz, toz veya buharın hava ile oluşturduğu uygun oranlar dahilindeki (parlama veya patlama aralığındaki) karışımın, ateşleme enerjisi ile temas etmesi sonucunda yanma (oksidasyon) olayının çok kısa sürede meydana gelmesine neden olan fiziko-kimyasal tepkimelerdir. Patlamanın olması için üç unsurun bir araya gelmesi gerekir. Bunlar oksijen, yanabilir madde (yakıt) ve ateşleme kaynağıdır. Doğru yanıt C’dir.

Petrol ve doğal gaz sektöründeki faaliyetler “upstream” ve “downstream” olarak iki ana grupta toplanır. Arama ve üretim faaliyetlerini kapsayan grup “upstream”; üretim sonrası, yani taşıma, rafinaj, depolama ve dağıtım faaliyetlerini kapsayan ikinci grup ise “downstream” faaliyetleri olarak adlandırılır. Arama faaliyetleri, petrol ve doğal gaz bulmak amacıyla yapılan jeolojik, jeofizik ve sondaj çalışmaları kapsar. Bu çalışmalar, arama alanı ve arama alanının yer aldığı havzada daha önce yapılmış olan bütün jeolojik, jeofizik, jeokimyasal araştırmalardan ve sondaj kuyularından elde edilen yeraltı verilerinin toplanmasıyla başlar. Doğru yanıt C’dir.

Rezervuardan çıkarıldığı haldeki doğal gaza ham doğal gaz denir. Ham doğal gaz, tüketime sunulmadan önce bünyesindeki ağır hidrokarbonlardan, su buharından, sülfür bileşenlerinden (hidrojen sülfür gibi) ve inert gazlardan ayrıştırılmalıdır. Doğru yanıt D’dir.

Dikey sondaj: Gaz ve petrol çıkartılacak kaya tabakasının derinliğine inene kadar dikey sondaj yapılması ve güvenlik amacıyla kuyunun çelik ve beton kaplamalar ile güçlendirilmesi. Yatay sondaj: Şeyl tabakası içinde, kaya formasyonuyla temas alanının artırılması amacıyla 2-3 km’ye kadar yatay sondaj yapılması. Perforasyon: Yatay sondaj kuyusunun beton kaplamasında belirli aralıklarla küçük patlayıcılar kullanılarak delikler açılması. Çatlatma: Akışkanlığı özel formüllerle ayarlanmış su/kum karışımının perfore edilen kuyudan kayanın içine basınçla pompalanması ile kayada hidrokarbonların sızabileceği çatlaklar oluşturulması. Doğru yanıt B’dir.

Doğal gaz için kullanılan yeraltı ve yerüstü depolama teknikleri şu şekilde sıralanabilir:

I. Kömür

II. Petrol

III. Doğal gaz

V. Nükleer

Avantajları:

Dezavantajları:

Yatırım maliyeti yüksek ve toplam inşaat süresi uzundur.

Kuraklık durumunda, su kaynağının azalması elektrik üretimini azaltabilir.

Tarıma elverişli araziler baraj gölü altında kalabilir.

Barajlarda taşkın olması durumunda çevresinde sel oluşumu söz konusudur.

Suyun doğal akışının değiştirilmesi sucul canlıların yok olmasına neden olabilir.

Akan suyun gücünü elektriğe dönüştüren santraller “Hidroelektrik Santraller (HES)” olarak bilinirler. Yüksekten akan suyun gücünden yararlanılarak üretilen ilk elektrik enerjisi, 1879 yılında Niyagara şelalesinde kurulan hidroelektrik santralinden elde edilmiştir.  Daha sonra hidroelektrik santrallerin elektrik enerjisi üretiminde kullanımları dünya genelinde hızla yaygınlaşmıştır. Günümüzde ise hidroenerji yaklaşık olarak dünyanın elektrik ihtiyacının %16’sını karşılayan en büyük yenilenebilir enerji kaynağıdır.

Hidroelektrik enerjisi; en eski, en iyi bilinen ve en ucuz enerji teknolojisidir. Hidro elektrik enerji teknolojisinde, diğer tüm enerji kaynaklarına göre elektrik enerjisine dönüşüm verimi (suyun gücünden elektrik kablosuna, yaklaşık olarak %90) en fazla olan enerjidir.

Savaklar, baraj gölünde suyun belli bir seviyeden fazla yükselmesini önlemek amacıyla kullanılır.

Santral binası, içinde türbin, jeneratör ve yardımcıları ile kontrol-kumanda gibi elektrik ve diğer yardımcı donanımların bulunduğu özel bir binadır.

Türbin: Türbin çarkı, türbin şaftı, türbin kapağı, hız regülatör sistemi, basınçlı yağ sistemi, türbin yatağı, soğutma sistemi, kumanda panosu ve yardımcı donanımdan oluşur.

Jeneratör: Jeneratör rotoru, statoru, jeneratör yatağı, ikaz, koruma, soğutma sistemleri ile kumanda ve işletim sistemi, doğru akım sistemi gibi yardımcı donanımlardan oluşur.

Transformatör (Dönüştürücü) : Ana gövde, soğutma sistemi, yangın sistemi, koruma sistemi bölümlerinden oluşur.

Radyal akışlı türbinlerde, su rotorun dönüş eksenine dik olarak akar. Bu tip türbinlere Pelton türbinler örnek olarak verilebilir.

Çapraz akışlı türbinlerde su silindirik rotorun pervanelerine doğru akar. Banki ve Ossberger türbinleri bu gruba örneklerdir.