Geçenlerde bir tanıdık bana dalga enerjisiyle ilgili soru sordu. Onun sorusunu cevaplarken bu yazıyı yazmak aklıma geldi. Bu yazıda size pek adını duymadığımız, popülaritesi düşük ve bir o kadar da potansiyeli yüksek bir başka yenilenebilir enerji türünden kısaca söz edeceğim. İşte size dalga enerjisiyle ilgili giriş yazım.

Dalga enerjisi, dalga yüzeyinden veya yüzey altındaki dalga hareketlerinden ve basınçlarından elde edilen enerjidir. Bu enerji doğru teknoloji kullanıldığında elektriğe dönüştürülür. Elektriğe dönüştüren alete Dalga Enerji Dönüştürücüsü (Wave Energy Converter - WEC) denir.

Dalgalar, deniz yüzeyinden geçen rüzgar tarafından üretilir. Dalgalar, hemen üstündeki rüzgar hızından daha yavaş yayıldıkları sürece, rüzgardan dalgalara enerji aktarılır. Bir dalga tepesinin rüzgar altı ve rüzgar altı tarafları arasındaki hava basıncı farklılıkları ve rüzgardan kaynaklanan yüzey sürtünmesi, kesme gerilimine ve dalga büyümesine neden olur.

Dalga gücü, Güneş ve Ay'ın çekim kuvvetinin neden olduğu veya denizin doğal akışından kaynaklanan akıntının enerjisini yakalayan gelgit ve akıntı gücünden farklıdır. Akıntı ve gelgit enerjileriyle ilgili de ileride bir yazı kaleme alacağım. Ancak bugünkü konumuz dalga enerjisi. Dalga enerjisi de rüzgar estikçe sürekliliği olan bir yenilenebilir enerji kaynağıdır.

Dalga enerjisi teknolojisinin kısa tarihçesi

Okyanus dalgalarından enerji elde etmek için bilinen ilk patent, 1799'da Pierre-Simon Girard ve oğlu tarafından Paris'te dosyalandı. Erken dönem bir cihaz da 1910 civarında Bochaux-Praceique tarafından Fransa'nın Royan kentindeki evine güç sağlamak için inşa edildi. Modern dalga enerjisi arayışının öncülüğünü ise Yoshio Masuda'nın 1940'lardaki deneyleri yaptı. Seyir ışıklarına güç sağlamak için kullanılan yüzlerce birim inşa ederek çeşitli konseptleri test etti. Bunların arasında, Masuda'nın 1950'lerde önerdiği, mafsallı bir salın eklemlerindeki açısal hareketten güç elde etme kavramı da vardı.

2000 yılında dünyanın ilk ticari dalga güç cihazı olan Islay LIMPET, İskoçya'da Islay sahiline kuruldu ve Birleşik Krallık ulusal şebekesine bağlandı. Dünyanın ilk dalga enerjisi test tesisi, dalga ve gelgit enerjisi endüstrisinin gelişimini başlatmak üzere 2003 yılında İskoçya'nın Orkney kentinde kuruldu. Avrupa Deniz Enerjisi Merkezi (EMEC) adlı bu kuruluş, diğer tekil tesislerden çok daha fazla dalga ve gelgit enerjisi cihazının konuşlandırılmasını destekledi. 2008'de Portekiz'de Aguçadoura dalga parkında ilk deneysel çok jeneratörlü dalga çiftliği açıldı. Ancak bu proje çeşitli denemelerden sonra teknik ve ekonomik nedenlerle kısa süre içinde sonlandırıldı.

Dünyadaki çeşitli kamu kurumları ise süreci devam ettirdi ve birçok ülkede 2010'larda dalga enerjisi için araştırma ve geliştirme fonlarını artırıldı (bkz. Dalga enerjisi projeleri listesi: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_wave_power_projects).

Dalgadan enerji elde etmek için farklı teknolojilerden faydalanılabilir. Bunları sıraladıktan sonra gözünüzde canlandırabilmeniz için aşağıda bir şema paylaşacağım:

Genel dalga enerjisi kavramları:

1. Nokta soğurucu, 2. Zayıflatıcı, 3. Salınımlı dalga dalgalanma dönüştürücü, 4. Salınımlı su sütunu, 5. Üste binme cihazı, 6. Batık basınç farkı, 7. Yüzer hava dönüştürücüler. (Orijinal isimlerini paylaşıyorum: 1. Point absorber, 2. Attenuator, 3. Oscillating wave surge converter, 4. Oscillating water column, 5. Overtopping device, 6. Submerged pressure differential, 7. Floating in-air converters).

Resim 1

Dalga enerjisinin dünya çapındaki teorik potansiyelinin 2 TW'den büyük olduğu tahmin edilmektedir. Dalga gücü potansiyeli en yüksek yerler arasında Avrupa'nın batı kıyısı, Birleşik Krallık'ın kuzey kıyısı ve Kuzey ve Güney Amerika, Güney Afrika, Avustralya ve Yeni Zelanda'nın Pasifik kıyıları yer alır.

Dezavantajlar

Gelelim dalga enerjisinin avantajlarına ve dezavantajlarına. Önce dezavantajlarından başlayalım:

1) Dalga Gücü: Her yerde istediğiniz gibi dalga yoktur. Esasında dalga enerjisi de deniz yönünden gelen rüzgar enerjisiyle doğru orantılıdır. Rüzgar varsa, dalga da vardır.

2) Deniz Ekosistemine Etkisi: Bazı yerlerde deniz ekosistemini etkileyebilir. Buna yönelik özel çalışma yapılması gerekir. Bir de özellikle deniz altında bir gürültüye sebebiyet verebilir. Ekosistemin rahatsız olmaması için susturucu takılması yerinde olur. Bu da ek maliyet olur.

3) Özel ve Ticari Gemiler İçin Rahatsızlık Kaynağı: Dalga enerjisi için kullanılan alet edevat ve dönüştürücüler yer kaplayabilir. Gemiler rotalarını bu teçhizatların etrafından geçirmek zorundadırlar.

4) Dalga Boyu: Bazı dalga enerjisi teknolojilerinde dalga boyunun aşırı yükselmesi veya küçük kalması verimliliği doğrudan etkiler.

5) Üretim Maliyetleri: Dalga enerjisinden elde edilen enerji ve üretim maliyetini kıyasladığınızda bugün itibariyle aslı astarından pahalı gibi bir durum ortaya çıkabilir. Bu teknolojinin uygulanabilir (feasible) olabilmesi için talebin ve dolayısıyla arzın çok artması gerekiyor.

Avantajlar

Şimdi de dalga enerjisinin avantajlarını ele alalım:

1) Dalga enerjisinin kirletici etkisi yoktur. Örneğin asit yağmurlarını, her türlü kirliliği dolaylı olarak azaltır,

2) Fosil yakıtlara bağımlılığı azaltır.

3) Küresel ısınma ve iklim değişikliğiyle savaşta önemli bir avantaj sağlar.

4) Elektrik şebekesinin olmadığı kıyı bölgelerine elektrik sağlar.

5) Tuzlu suyu tatlı suya çevirerek ihtiyaç duyulan bölgeye pompalayabilir (Desalination plant – Tuzsuzlaştırma tesisi)

6) İlk yatırımdan başka girdisi yoktur. Tesisi tamamladıktan sonra dalga oldukça enerji üretirsiniz.

7) Deniz üzerinde kurulduğundan karadaki araziler başka kullanım alanlarına açılabilir.

8) Nüfus yoğunluğu kıyılarda toplanmış olan ülkelerde enerji, üretilen yerde tüketileceğinden uzun iletim hatlarına gerek yoktur.

9) Öngörülen enerji ihtiyacına göre boyutlandırılabilir. Özellikle adalar için ideal bir enerji türüdür.

Dalga enerjisi dezavantajları ile karşılaştırıldığında avantajları ağır basan, sürdürülebilir kalkınma, sürdürülebilir ve temiz enerji gibi kavramlarla tutarlı, CO₂ emisyonu bulunmayan bol miktarlı bir enerji kaynağıdır.

Bosch Rexroth Teknolojisi Resmi

Türkiye için ideal

Son olarak şahsen dalga enerjisinin akıntı ve gelgit enerjilerini de yanına alarak, açık deniz rüzgar ve güneş enerji santrallerinin bir tamamlayıcısı olarak ön plana çıkacağını düşünüyorum. Birtakım küçük ve dağıtık sistem uygulamalarında da salt dalga, akıntı veya gelgit teknolojileri kullanılacaktır ancak güneş ve rüzgar enerjisiyle hibritlendiğinde baz yükü elde etmede (yani günün her saati istediğiniz zaman elektrik üretilme olanağı) büyük aşama kaydedileceğini düşünüyorum. Bizim gibi 3 tarafı denizlerle çevrili bir yarımada ülkede dalga teknolojilerinin yaygın olarak kullanılmasını temenni ediyorum.