JEOTERMAL ENERJİ VE TÜRKİYENİN JEOTERMAL ENERJİ POTANSİYELİ
Dünyada hızlı bir artış gösteren enerji gereksiniminin büyük bir kısmı, bir süre daha fosil yakıtlar ve hidrolik enerji ile karşılanabilecektir. Petrol, kömür gibi fosil enerji kaynaklarının tükenirli-liği ve enerji darboğazı, tüm ülkeleri yeni enerji kaynakları bulma ve geliştirme çabası içine sokmuştur. Bu yeni enerji kaynaklarının en önemlilerinden biri de jeoter-mal enerjidir.
Dr. Mehmet F. AKKUS*
I eotermal enerji, yerkabuğunun işletilebilir ^ derinliklerinde olağandışı olarak birikmiş ısının oluşturduğu bir enerji türüdür. Bu ısı, yeryüzüne doğal olarak sıcaksu kaynakları ve buhar şeklinde veya sondajlarla çıkarılan sıcak-su, sıcaksu- buhar karışımı ve buhar şeklinde ulaşmaktadır. Doğrudan ya da başka enerji türlerine dönüştürülerek, ekonomik olarak kullanılabilir.
Yerin derinliklerinde varolan bu ısı kaynağı, henüz soğumamış bir magma kütlesi*veya genç bir volkanizma ile ilgilidir. Yeraltına sızan me-teorik sular, burada gözenekli ve geçirimli özellikleri bulunan hazne kayalarda toplanır. Hazne kayalar üzerinde geçirimsiz örtü kaya vardır, Isı bu şekilde, yerkabuğunun kırık ve çatlaklan boyunca dolaşan sularla yeryüzüne aktarabildiğinde, hidrotermal sistemler söz konusudur.
Yerkabuğu içinde doğal su dolaşımına elverişli nitelikte kırıklık yoksa; fakat ısı birikimi varsa, kuyu içinde oluşturulacak yapay kırıklar içinde akışkanlar dolaştırılarak ds enerji elde edilebilmesi mümkündür. Bu sisteme ‘‘kızgın kuru kaya (hot dry rock)” denmektedir.
Yerin derinliklerindeki yüksek ısının devamlılığı ve yeraltındaki suların meteorik sularla yenilenmesi nedeniyle, jeotermal enerji yenilenebilir ve tükenmez bir enerjidir.
Tarihsel çağlarda yalnız sağlık amacıyla kullanılan jeotermal enerjiden, ilk olarak 1904 yılında İtalya’da elektrik üretimi gerçekleştirilmiştir.
JEOTERMAL ENERJİNİN KULLANIMI
Yeryüzüne ulaşan (sondajlarla veya doğal olarak) buhar ve sıcaksuyun içerdiği enerjiden, ya doğrudan ısıtmada, ya da başka enerji türlerine dönüştürülerek yararlanılmaktadır.
Elektrik Üretimi
Hazne sıcaklığı 150°C den fazla olan jeotermal akışkandan bugün için elektrik üretimi gerçekleştiriimektedir. Ayrıca son yıllarda geliştirilen buharlaşma noktaları düşük gazlar (Freon, İzcbuton vb.) kullanılarak 60-90° C sıcaklıktaki sulardan da elektrik üretiminde yararlanılmaktadır_
* Maden Tetkik vg Arama Enstitüsü – Petrol ve Jeotermi!
Enerji Dairesi Başkanı
Günümüzde jeotermal akışkandan elektrik üretimi, başta ABD ve İtalya olmak üzere, dünyanın birçok ülkesinde (Japonya, Yeni Zelanda, El-Salvador, Meksika, İzlanda, Filipinler, Endonezya vb.) yapılmaktadır
Halen (1980 yılı rakamlt !a) dünyada jeotermal enerjiye dayalı 2.462 MWC kurulu güç vardır. İtalya’daki 440 MW.. olan jeotermal enerjiden üretilen elektrik, ülkenin yıllık elektrik üretiminin ‘/ 5’ini kapsamaktadır. Bu oran Yeni Zelanda’da ‘/< 20, El-Sılvador’da ^50’ye ulaşmaktadır. Hatta El-Salvador, jeotermalden elde ettiği elektriği komşu ülkelere satmaktadır.
Isıtma
Düşük entalpili (sıcaklıklı) hidrotermal sistemlerden elde olunan sular (150-30°C) doğrudan ısıtmada kullanılmaktadır. Yeni geliştirilen ısı pompaları yardımıyla da jeotermal akışkandan, sıcaklığı 5° C’ye düşünceye kadar yararlanabilmektedir.
Isıtmaya dayalı olarak :
a) Sera ısıtılması ile turfanda sebze, meyve, çiçek yetiştirilmesinde,
b) Merkezi sistemle konut ısıtılması ve sı-ı:,ık kullanma suyu olarak (İzlanda, Fransa, Japonya, ABD, SSCB, Yeni Zelanda, Macaristan, Türkiye : İzmir – Balçova tesisleri),
c) Toprak, cadde vb. ısıtılmasında (İzlanda, Japonya),
d) Yüzme havuzu, fizik tedavi merkezleri vo diğer turistik tesislerde.
Dünyada, 6.298 termal MW, karşılığı jeoter-oııerji, ısıtma amacıyla kullanılmaktadır.
Çeşitli Endüstrilerde Kullanım
Diyatomitlerin kurutulmasında (İzlanda), yiye-coklerln kurutulması ve sterilize edilmesinde (konsorvocillk), derilerin kurutulması ve işlen-nıtıslndıı (Joponya, İzlanda), kerestecilik ve ağaç
kaplama sanayiinde (Yeni Zelanda), kâğıt ve dokuma endüstrisinde ağartma maddesi olarak (Yeni Zelanda, İzlanda, Japonya), bira vb. endüstride mayalama ve damıtmada (Japonya), soğutma tesislerinde (İtalya, Türkiye : İzmir-Balçova tesislerinin soğutulması) olduğu gibi.
Kimyasal Kullanım
Deniz suyundan tuz üretmede (Japonya,- Fi-lipinler), Borikasit, Amonyumbikarbonat, Ağır su (Döteryumoksit D20), Amonyumsülfat vb. kimyasal maddelerin elde edilmesinde (İtalya, ABD, Japonya), Jeotermal akışkan içindeki C02’den ku-rubuz elde edilmesinde (ABD, Türkiye : Denizli -Kızıldere jeotermal alanda tesisler kurulmakta) yararlanılmaktadır.
JEOTERMAL ENEJİNİN MALİYETİ
Jeotermal enerjinin maliyeti, gerek elektrik üretiminde, gerekse ısıtmada, diğer kaynaklardan üretilen enerji maliyetine oranla % 50-80 daha ucuzdur. Son verilere göre yapılan bir araştırmada, dünyadaki durum şöyledir :
Mils/Kwh
Jeotermal enerji ………………… 3.00 — 4.00
Konvensiyonel termoelektrik … 5.47 — 7.74
Nükleer enerji …………………… 5.42 — 11.55
Hidroelektrik ……………………… 5.00 — 11.36
Kent ve sera ısıtılması gibi eletrik dışı uygulamalarda da büyük ucuzluk göstermektedir. Şöyleki :
Jeotermal enerji …… 3.00 — 4.50 $/G.cal
Fosil yakıtlar ……… 11.00 $/G.cal
Türkiye’deki ilk jeotermal enerji santralından üretilecek elektrik maliyetinin diğer kaynaklara nazaran daha ucuz olacağı aşağıdaki çizelgeden anlaşılmaktadır.
Türkiye’deki çeşitli kaynaklara göre ortalanma birim değerleri, 1980 (TEK, Türkiye Elektrik Kurumu İstatistikleri Özeti) :
Birincil Enerji Kaynağı Kuruş/KW-Saat
Taşkömürü 457.18
Linyit 189.95
Fuel-Oil 233.78
Motorin 1170.48
Toplam termik 336.75
Toplam hidrolik 2521
Jeotermal (20 MW için) 40.00
Jeotermal (100 MWC için) 20.00
v Jeotermal enerji kullanımında entegre tesis-
lerin kurulması ile diğer kullanımlar da eklenirse, jeotermal enerjinin en ucuz enerji olduğu ve ülke ekonomisine katkısının önemi kolayca anlaşılmaktadır.
TÜRKİYE’NİN JEOTERMAL ENERJİ
POTANSİYELİ
Alp Tektonik kuşağı üzerinde yeralan Türkiye’de genç tektoniğe bağlı grabenler, yaygın asidik volkanizma, hidrotermal alterasyon, fume-roller ve 10C° C’yi aşan çok sayıda sıcaksu kaynaklarının bulunuşu, Türkiye’nin, jeotermal enerji olanakları yönünden önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Bu olguya dayanarak MTA Enstitüsü, ülkenin enerji ihtiyacını karşılamada yardımcı olmak amacıyla, 1962 yılından bu yana Jeotermal Enerji
MTA Enstitüsü tarafından Denizli – Kı-zıldere Jeotermal alanında açılan bir sondaj kuyusu.
Arama projelerini yürütmektedir.
Bugüne kadar yapılan jeoloji, jeofizik ve jec kimya çalışmalarına göre, toplam 4.500 M’Wl.’lı potansiyel umulmaktadır. Bu kapasite, 1982 y lında Türkiye’deki kurulu güce yakındır. Elektri dışı yararlanmada ise en az 31.000 termal M W, lık bir potansiyel beklenmektedir. Enerji açı; gittikçe artan ve tükettiği enerjinin yarısına yi kın kısmını ithal ettiği petrolden karşılayan Tii kiye için bu potansiyel büyük önem taşıma tadır.
TÜRKİYE’NİN ÖNEMLİ JEOTERMAL ENERJİ
ALANLARI
Ülkemizde ilk doğal buhar, 1ı963 yılııu İzmir – Balçova’da yapılan sondajlarla elde ed mistir. 124° C sıcaklıktaki akışkanın kimya.” bileşimi nedeniyle, kısa zamanda hızlı kabukl; madan dolayı kuyular kendi kendini tıkadığıııd; bu kaynaktan o tarihte yararlanılamamıştır I kaynaktan yararlanmak için 1982 yılında, Tür ye’de ilk defa kuyu içi eşanjör sistemi uygu narak olumlu sonuç alınmıştır. Bu amaçla 100 derinlikte kuyu açılarak, 115° C sıcaklık saptı