Rüzgar Sandığımız Kadar Yeni mi?

Tarih boyunca insanlar işlerini yaparken belli enerjilere ihtiyaç duymuşlardır ve bu da insanları enerji kaynağı arayışına sevk etmiştir. İlk zamanlarda odunu yakarak ısı enerjisi elde eden insanlar zaman içinde kömür ve petrol gibi fosil yakıtları kullanmışlardır. Fakat fosil yakıtların tükenebilir olması ve çevreye çok büyük zararlar vermesi sonucunda temiz, yenilenen alternatif enerji kaynakları aranmıştır. Başlıca alternatif enerji kaynakları: güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, jeotermal enerji, dalga enerjisi, su enerjisi ve biokütle enerjisidir.

Rüzgâr nasıl oluşur?

Dünyanın atmosferindeki hava basıncı her yerde aynı değildir. Soğuk bölgelerde hava ağırdır ve moleküller yoğundur, sıcak bölgelerde ise hava hafiftir ve moleküller yoğun değildir. Havanın ağırlığı farkı sonucunda ağır olan hava hafif olan havaya doğru akar ve rüzgâr oluşur. Buradaki temel etmen sıcaklıktır.

Rüzgârın gücünden yararlanma tarihi çok eski dönemlere uzanır, M.Ö. 2000 yıllarında Eski Mısır'da, İran'da, Çin'de ve Japonya'da tahılları öğütmek için yel değirmenlerinde kullanılmaya başlanmış ve başarılı olunmuştur, ardından denizlere açılmak için yapılan yelkenlilerin hareketini sağlamak için de rüzgârın gücünden yararlanılmıştır.

Rüzgâr gücünden, amacına yönelik, uygun bir konuma inşa edilmiş donanım vasıtasıyla mekanik güç olarak yararlanma, iki şekilde olmaktadır. İlk olarak un ve yağ değirmenlerinin çalıştırılması, hızar-bıçkı makinelerinin çalıştırılması gibi bir makineyi hareketlendirmek için, ikinci olarak ise su pompalarını çalıştırarak içme-kullanma ve sulama suyunun çıkarılması gibi doğrudan kullanım içindir.

1887 yılında Glasgow'daki Anderson's College'da profesör olan James Blyth, rüzgâr enerjisinin fosil yakıtlardan daha ucuz ve daha verimli olduğunu söylemiştir. Bunun üzerine Blyth, Royal Akıl Hastanesi'ne elektrik enerjisi elde etmek için büyükçe bir rüzgâr jeneratörü inşa etmiş.

Aerodinamik etkiler jeneratörün aşırı hızlı rüzgarlardan hasar görmesini engelleyebiliyordu buna rağmen çok şiddetli rüzgarlara karşı hala dayanaksızdı. James Blyth ile aynı zamanda Charles Francis Brush da evinin bahçesine ve laboratuvarına kurmuş olduğu rüzgâr gülleri ile kendi ihtiyacı olan elektriği üretmiş ve kullanmıştır.

Rüzgâr enerjisini mekanik güç olarak kullanmanın haricinde rüzgâr enerjisini dönüştürerek elektrik enerjisi elde eden bu iki bilim insanı günümüzde ki Rüzgâr Türbinlerinin temellerini atmışlardır. Modern anlamda kullanılan rüzgâr türbinlerinin çalışma mantığı aynı yel değirmenlerindeki gibidir. Yel değirmeninde rüzgâr yardımı ile pervaneler döner ve mekanik güç sağlanır. Rüzgâr türbinlerinde ise pervaneler döndükçe şaftlar yardımı ile hareket üretece iletilir ve enerji dönüşür.

Teknolojinin gelişmesiyle rüzgâr enerjisinden elde edilen güç de artmıştır. Rüzgârın hızı ve pervanenin uzunluğu ile güç çıkışı hesaplanır. Pervane uzunluğu 40 metre olan bir rüzgâr türbininden 500 kW güç elde edilir. Ne kadar yükseğe kurulursa ve ne kadar uzun pervaneleri olursa o kadar fazla rüzgâr alıp dönme hareketini hızlandırır ve daha fazla güç elde edilir. Eğer ki 45 milin üzerinde bir hıza çıkarsa pervaneler otomatik olarak durur ve güvenlik devreye girer.

Rüzgâr enerjisinin de diğer enerji kaynakları gibi olumlu ve olumsuz yönleri vardır. İnsanların rüzgâr enerjisini kullanmalarının temel iki sebebi vardır: Yenilenebilir ve temiz olması. Çevreye herhangi bir zararı yoktur, ekonomik anlamda ülkenin dışa bağımlılığını azaltır, fosil yakıtlar üzerindeki baskıyı ve yükü azalttığı için bu kaynakların kullanılabilirlik ömrünü uzatmaktadır. Bunun yanı sıra rüzgârların düzenli olmaması sebebiyle, enerji üretiminde kesikli bir düzen görülür. Yani rüzgârın yeterli hızda veya esmediği dönemlerde enerji üretimi

gerçekleştirilemez. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için, üretilen elektriğin dev akülerde depolanması ve suyun elektroliz edilmesiyle elde edilen hidrojenin depolanarak rüzgârın esmediği dönemlerde enerji ihtiyacının karşılanabilmesine yönelik önemli çalışmalar yürütülmektedir, rüzgâr santralleri, diğer enerji santrallerinden daha fazla yer kaplayabilir. Bu durum türbinlerin, birbirlerinin rüzgârını kesmemesi amacıyla seyrek yerleştirilmesinden kaynaklanır.

Özet olarak rüzgâr enerjisi insanoğlunun alternatif bir enerji kaynağı arayışına çözüm olmuştur, ancak alternatif bir enerji kaynağı olarak kullanılmadan önce de çok eski zamanlarda dahi mekanik güç sağlamak amacı ile kullanılmış ve başarılı olunmuştur.

Kaynakça

1- http://web.firat.edu.tr/sosyalbil/dergi/arsiv/cilt11/sayi1/001-026.pdf

2- http://blogs.bl.uk/science/2017/08/james-blyth-and-the-worlds-first-wind-powered-generator.html

3- http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/ruzgar-enerjisinin-gelisimi-ve-tarihi/4309#ad-image-0

4- http://www.lafavre.us/brush/brushbio.htm

5- http://www.bilgiustam.com/ruzgar-enerjisi-nedir-nasil-calisir/

6- http://nasilcalisir.blogspot.com.tr/2006/08/yel-deirmeni.html

İlgili Makaleler

Başlık

Açıklama