Enerji ihtiyacı, global çaplı üretimle birlikte paralel olarak her geçen gün artıyor. Bu durumda, elektrik üretiminde kullanılan kaynaklarının ekonomik olma zorunluluğu ortaya çıkıyor. Termik enerji üretimi, ekonomik ve yüksek verimli olmasıyla fosil yakıt piyasasında önemli bir paya sahip. Bu yazımızda kömür, doğalgaz veya fuel oil gibi yakıtlar kullanılarak elektrik üretilen termik santrallerin çalışma prensiplerini ele alacağız.
Yazıya başlamadan önce belirtelim; bu santrallerin toplum ve çevre sağlığı için kimi tehditler oluşturabildiği yönlü iddiaların ve araştırmaların farkındayız. Bu yazımızda amaç termik santralleri savunmak ya da övmek değil. Yalnızca kamuoyunu bilgilendirme amacıyla bu yazıyı hazırlıyoruz. Hazırsanız, başlayabiliriz.
Termik Enerji Nedir ve Temel Çalışma Prensibi Nasıldır?
Termik enerji temel olarak; ısı enerjisinin önce mekanik enerjiye çevrilmesi, sonrasında ortaya çıkan mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüşmesidir. Isıl çevrim olarak da bilinen bu süreçte en yaygın kullanılan çevrim Rankine çevrimidir.
Rankine çevrimi ya da döngüsünde yakıt yandıkça ortaya çıkan ısı, suya buhara dönüştürür. Buharın yarattığı yüksek basınç türbinleri döndürür ve bu mekanik hareket jeneratör sayesinde elektriğe dönüştürülür. Süreç tamamlandığında, buhar yoğunlaştırılarak yeniden suya dönüştürülür. Bu sayede döngü yeniden başlar.
Termik Enerji Üretiminin Aşamaları Nelerdir?
Termik santrallerde enerji üretiminin birkaç temel aşaması vardır. Bu aşamalar hem tekniği hem de operasyonel süreci belirler.
Süreç şu şekilde kısaca özetlenebilir;
- Yakıt Hazırlama: Kömür, doğalgaz veya fuel oil gibi yakıtlar uygun biçimde hazırlanır ve kazanlar beslenir.
- Yanma ve Isı Üretimi: Yakıtın yanmasıyla açığa çıkan ısı, kazan içindeki suyu yüksek basınçlı buhara dönüştürür.
- Buhar Türbini Çalışması: Elde edilen buhar, türbin kanatlarını döndürerek mekanik enerji oluşturur.
- Elektrik Üretimi: Türbin miline bağlı jeneratör, bu mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.
- Yoğuşma ve Geri Dönüş: Buhar yoğunlaştırıcıda suya çevrilir ve sistemde yeniden kullanılır.
- Atık Gaz Yönetimi: Yanma sonucu oluşan gazlar filtrelenir ve baca sistemlerinden atmosfere salınır.
Termik Santrallerde Kullanılan Yakıt Türleri
Termik enerji üretimine dair en çok sorulan sorulardan biri de, hangi yakıt türleriyle çalıştığı. Genel olarak toplumda termik santral deyince akla kömür gelir. Kömür sıklıkla tercih edilen bir yakıt türü olsa da termik santrallerde başkaca yakıtlar da kullanılır.
Kullanılan yakıtlar, artıları ve eksileri şu şekilde ifade edilebilir;
- Kömür: Yüksek ısıl değer sağlar ancak çevresel etkisi yüksektir.
- Doğalgaz: Daha temiz yanma özelliği sunar, karbon salınımı düşüktür.
- Fuel Oil: Esnek kullanım sunar ancak verim oranı kömüre kıyasla düşüktür.
- Biyokütle: Yenilenebilir kaynak kategorisine girer ve karbon nötr sayılabilir.
- Atık Isı: Sanayi süreçlerinden çıkan atık ısının geri kazanımıyla enerji üretimi yapılabilir.
Termik Enerji Üretiminin Çevresel Etkileri
Tüm enerji üretim süreçlerinde olduğu gibi termik sistemlerde çevreye belirli etkiler vardır. Bu etkiler temelde kullanılan yakıta bağlı olarak artabilir ya da azalabilir. En belirgin olanları; karbon salınımı, partikül madde oluşumu ve su tüketimidir.
Termik santrallerde bu etkilerin azaltılması için bazı önlemler alınmaya başlanmıştır. Özellikle modern santrallerde filtrasyon sistemleri, karbon yakalama teknolojileri (CCS) ve atık ısı geri kazanım üniteleri kullanılmaktadır. Bu sistemler çevresel etkileri azaltmayı başarmıştır. Bununla birlikte termik santrallere dair tartışmalar da devam etmektedir.
Ayrıca, yenilenebilir enerji kaynaklarının termik sistemlerle hibrit kullanımı (örneğin güneş destekli termik sistemler), karbon ayak izini önemli ölçüde düşürebilir.
Sonuç
Termik enerji üretimi; dünyada hala sık kullanılan, elektrik arz güvenliğinin temel taşlarından biri. Buna karşın yeni çıkan teknolojilerle birlikte bu üretim biçimi de yerini verimli, çevre dostu ve sürdürülebilir sistemlere bırakmakta. Ekolojinin daha fazla önemsenmeye başlamasıyla birlikte termik santrallerde de farklı önlemler alınmaya başladı. Alınan önlemlere karşın yenilenebilir enerji kaynakları daha popüler hale gelmeye başladı.
Sıkça Sorulan Sorular
Termik enerji üretiminde en çok hangi yakıt kullanılır?
Türkiye’de ağırlıklı olarak kömür ve doğalgaz kullanılmaktadır, ancak biyokütle kullanımı giderek artmaktadır.
Termik enerji yenilenebilir mi?
Hayır, fosil yakıt temelli termik enerji yenilenebilir değildir; ancak biyokütle gibi bazı türleri yenilenebilir sayılır.
Termik santraller çevreye zararlı mı?
Evet termik santraller çevreye zararlı bazı sonuçlar doğurur ancak uygun filtreleme, karbon yakalama ve atık yönetimi sistemleriyle çevresel etkiler büyük ölçüde azaltılabilir.
Termik enerji nasıl üretilir?
Termik enerji, genellikle kömür, doğalgaz veya petrol gibi fosil yakıtların yakılmasıyla elde edilen ısı enerjisidir. Bu ısı, suyu buhara dönüştürerek türbinleri döndürür ve elektrik üretimini sağlar.
Termik enerji kaynakları nelerdir?
Termik enerji kaynakları kömür, doğalgaz, petrol ve biyokütle gibi yakılabilir maddelerdir. Bu yakıtlar ısı enerjisi üreterek elektrik üretiminde kullanılır.
Türkiye’nin en büyük termik santrali hangisi?
Türkiye’nin en büyük termik santrali, Afşin-Elbistan Termik Santrali’dir. Bu santral linyit kömürüyle çalışır ve yüksek kurulu güce sahiptir.
Termik santralinde elektrik üretiminde ne kullanılır?
Termik santrallerde elektrik üretimi için su, buhar türbinleri ve jeneratörler kullanılır. Yakıtın yanmasıyla oluşan ısı, suyu buhara dönüştürür ve buhar türbinleri aracılığıyla elektrik üretilir.
Termik santrallerin yakıtı nedir?
Termik santrallerde yakıt olarak genellikle kömür, doğalgaz veya fuel-oil gibi fosil yakıtlar kullanılır. Bazı santrallerde biyokütle veya atık yakıtlar da tercih edilebilir.
