Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Sahra Çölü'nü Güneş Panelleriyle Kaplamak mı, Küresel Ölçekte Nükleer Enerji Santralleri mi?

Sahra Çölü'nü Güneş Panelleriyle Kaplamak mı, Küresel Ölçekte Nükleer Enerji Santralleri mi?
Reklamı Kapat

Bu türev bir içeriktir. Yani bu yazının omurgası, Quora isimli kaynaktan çevrilerek dilimize uyarlanmıştır; ancak "çeviri" içeriklerimizden farklı olarak, bu içerikte orijinal metin birebir korunmamıştır. Anlatım ve konu akışı gibi detaylar Evrim Ağacı yazar(lar)ı ve/veya editörler tarafından güncellenmiş, değiştirilmiş ve/veya geliştirilmiştir. Yazar, kaynaktan alınan metin omurgası üzerine kendi örneklerini, bilgilerini, detaylarını eklemiş; içeriği ve anlatımı zenginleştirmiş ve/veya çeşitlendirmiş olabilir. Bu ek kısımlarla ilgili kaynaklar da, yazının sonunda gösterilmiştir. Metnin omurgasını oluşturan kaynağı, orijinal dilinde okumak için lütfen yukarıdaki bağlantıya tıklayınız. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Mehran Moalem, Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesinden doktorasını almış bir Nükleer Malzeme ve Nükleer Yakıt Döngüsü uzmanı... Nükleer Mühendisliği alanında senelerce dersler okutmuş, çeşitli üniversite ve kurumlarda nükleer enerjiyle ilgili seminerler vermiş, yazıları ve çalışmaları Forbes dergisinde yayınlanmış ve modern nükleer enerji teknolojileri üzerine araştırmalar yürüten bir isim.

Her ne kadar nükleer enerjinin günümüzde daha iyi anlaşılması gerektiğini düşünse de, temiz bir gelecek için nükleer enerjiyi savunamayacağımızı belirtiyor. Bunu, oldukça basitleştirilmiş bir seviyedeki matematikle bile anlayabileceğimizi ileri sürüyor. Gelin, küresel ölçekte nükleer enerjiyle yola devam etmenin neden mümkün gözükmediğini olduğunu onun kaleminden dinleyelim:

Sahra Çölü'nün %1'ini Güneş Paneliyle Kaplamak...

Dünya Enerji Tüketimi ve İstatistikleri tarafından yayınlanan verilere göre 2015 senesi içerisinde tüm Dünya'nın toplam (kömür + petrol + hidroelektrik + nükleer + yenilenebilir) enerji tüketimi 13.000 milyon ton petrol dengi (MTPD) değerindedir. Yani tüm bu enerji kaynakları yerine sırf petrol kullansaydık, 13 milyar ton petrol yakarak, tüm Dünya'nın enerji ihtiyacını karşılayabilirdik. Daha bilindik birimlere çevirmemiz gerekirse bu, yıl boyunca 17.3 Terawatt (TW) aralıksız güç ihtiyacı demektir.

Şimdi... Eğer ki Dünya'nın yüzeyindeki bir yeri 335 kilometreye 335 kilometrelik bir güneş paneli dizisiyle kaplayacak olsaydık, günümüzde kolaylıkla üretilip kullanılan ve ortalama verimliliğe sahip panellerle bile 17.4 TW güç üretmemiz mümkün olurdu. Bu tarz bir güneş paneli çiftliği için 112.225 kilometrekarelik (11.2 milyon hektarlık) bir alan gerekmektedir. Bu, ilk etapta kulağa büyük gelebilir; ancak Güneş'in neredeyse dik bir açıyla geldiği Büyük Sahra Çölü'nün yüzey alanının 9.3 milyon kilometrekare (930 milyon hektar) olduğunu düşünecek olursanız, bu alan ufacık bir bölgeden ibaret kalacaktır. Bir diğer deyişle Sahra Çölü'nün sadece %1.2'lik bir alanını Güneş panelleriyle kaplamak, başka hiçbir enerji formuna ihtiyaç duymaksızın tüm Dünya'ya yetecek kadar güç üretimi yapabilmek demektir. Ya %5'ini kaplarsak? %10? Ya %50? 

Bu elbette ki o kadar kolay bir iş değil; ancak insanlık olarak şu anki teknoloji ve yeteneklerimizle yapamayacağımız bir şey hiç değil! Sahra Çölü'nün %1.2'sini Güneş panelleriyle kaplamak, her şey dahil, kabaca 5 trilyon dolarlık bir proje olacaktır. Bu miktar, yine ilk etapta kulağa aşırı gelse de, 5 trilyon dolar, 2009 krizi sonrasında bankalara ABD Hükümeti tarafından verilen paradan daha az bir miktardır! Bu miktar, ABD'nin şu anki borcunun %25'i kadardır. Bu miktar, tüm Dünya'nın ürettiği gayrısafi yıllık hasılanın %10'undan daha azdır! Dolayısıyla bu miktar, Dünya'nın şu anki harcamaları yanında ufak bir miktardır.

Elbette ki böylesine bir proje için çok sayıda ülkenin bir araya gelmesi ve anlaşmalara varması gerekmektedir; ancak eğer ki soru "Bu yapılabilir mi?" ise, cevap net bir şekilde "Evet!"tir. Bırakın yapılabilir olmayı, nükleer olsun, jeotermal olsun, rüzgar olsun, günümüzdeki hiçbir enerji türü Güneş panelleriyle yarışabilecek kapasiteye sahip değildir.

Şunu kabul etmemiz gerekiyor: Önümüzdeki 20-30 sene içerisinde Dünya'nın gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeleri başta olmak üzere büyük bir kısmının enerjisi Güneş panellerinden geliyor olacak. Elbette halen akaryakıtlara ihtiyaç olacaktır; ancak bunlar da muhtemelen daha temiz olan ve suyun elektrolizle ayrıştırılması sonucu üretilen hidrojenden gelecektir. Önümüzdeki birkaç on yılda, tankerler ve boruların Dünya çevresinde taşıyacağı şey petrol değil, hidrojen gazı olacaktır. Hele ki Zirkonyum veya Titanyum piller, öngörüldüğü kadar yüksek başarıyla üretilebilmeye başladığında, temiz enerjiler durdurulamaz olacaktır.

Dünya'nın nükleer enerjiden uzaklaşma ihtiyacı, ekonomik nedenlerle de oldukça anlaşılırdır. Günümüzde, 1 GWe (gigawatt-elektrik) nükleer santrallerin masrafı 3 milyar dolar civarındadır. Eğer ki 17.3 TW'lık bir nükleer güç arzulanıyorsa, Dünya'nın 52 trilyon dolarlık bir harcamaya göz yumması gerekecektir. Bu, aynı güçteki Güneş panellerini üretmekten 10 kat daha pahalıdır. Üstelik nükleer santrallerin çalıştırılabilmesini mümkün kılan Uranyum gibi elementlerin taşınması, saklanması, korunması gibi sorunların da çözülmesi gerekecektir.

Nükleer Enerjiyi Silip Atmak İçin Çok Erken!

Tüm bunları söylemişken, nükleer enerjiyi tamamen silip atmak şu etapta hata olacaktır; zira nükleer enerjinin kullanılabileceği bir niş (yaşam alanı) halen vardır. Nükleer enerji, var olan tüm enerji üretim yöntemleri arasında en yüksek güç yoğunluğuna sahiptir ve yakıt değişimi yapmaksızın en uzun giden enerji üretim yöntemidir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Dolayısıyla Sahra Çölü'nü Güneş panelleriyle kaplamak gibi projelerin detaylarının tartışıldığı şu günlerde veya uzay araştırmaları gibi bazı başka alanlardaki çalışmalar için veya Güneş'in ulaşamadığı noktalarda çalışan denizaltıları çalıştırabilmek için nükleer enerji halen en önemli üretim metotlarından birisi olarak karşımıza çıkmaktadır. 

Isı Reddi: Nükleer Enerjinin Kalbindeki Sorunlardan Biri

Nükleer enerjiyle ilgili sayısız sorunlardan bir tanesi, ısı reddi (İng: "heat rejection") konusudur. Nükleer santrallerdeki net verimlilik, su/buhar döngüsünün kısıtlı olması dolayısıyla %30-32 dolaylarındadır. Yüksek Sıcaklıklı Gaz Reaktörleri (YSGR) karbondioksit ve helyum kullanarak bu verimliliği %50 düzeylerine kadar zorlayabilir; ancak bunlar da bazı diğer sıkıntılar nedeniyle sorun yaratmaktadırlar.

Bir nükleer enerji santralinde üretilen her 1 Watt elektrik başına 2 Watt düzeyinde ısı enerjisi doğaya salınmak zorundadır. Eğer ki nükleer enerji, elektrik ağının %10'unu, toplam enerji üretimininse %2'sini karşılayacak şekilde kullanılacaksa, doğa için bu ısı salımı kabul edilebilir düzeydedir. Ancak eğer ki Fransa örneğinde olduğu gibi, bir ülke (veya genel olarak Dünya), yüksek oranda nükleer enerji üretimine bağlanacak olursa, doğa için kabul edilemez miktarda ısı salımı kaçınılmaz olacaktır. Nükleer santrallerden doğaya bırakılan ısınmış su, okyanus ve nehir ekosistemlerine geri döndürülemez zararlar vermektedir.

Bir nükleer enerji santraline baktığınızda, bacalarından tüttüğünü gördüğünüz duman, kömür santrallerindeki gibi karbon-yapılı gazlar değil, su buharıdır. Bu buharın nedeni, üretim sırasında yan ürün olarak ortaya çıkan ısının, gaz olarak doğaya salınmasıdır. Dünya'nın 2015 itibariyle harcadığı 17.5 TW'lık gücü tamamen nükleer santrallerden sağlamamız imkansızdır; çünkü bu, her yıl 35 TW güce denk gelen miktarda ısının doğaya salınması demektir.

Elbette bu sorunlar, yeni teknolojiler ile azaltılabilir veya tamamen çözülebilir. Ancak eğer ki bu sorunları çözemeyecek olursak, ısınan akarsular ve okyanuslar sadece Küresel Isınma açısından Dünya'ya yıkıcı zararlar vermeyecektir; aynı zamanda tatlı sularda parazitik yaşantıyı arttıracak, doğal su döngülerini bozacaktır.

Güneş Panelleri de %100 Temiz Değildir!

Öte yandan, elbette ki Güneş panelleri de %100 temiz değildir. Sonuçta Güneş panellerinde sayısız elektronik parça kullanılmaktadır ve bunların üretilebilmesi için fabrikalar durmaksızın çalışmaktadır. Örneğin, Güneş panellerinin vazgeçilmez parçaları arasında olan yarı-iletkenler, çevre kirliliğine yol açan fabrikalarda üretilmektedir.

Tıpkı nükleer enerjide olduğu gibi, Güneş panellerinde de modern seviyeler kabul edilebilir düzeylerdedir; ancak eğer ki Güneş panellerinin yaygınlığı ve tüketimi arttırılacak olursa, bu da doğaya zarar verebilecek boyutlarda kirlenmenin önünü açabilecektir. Ancak nükleer enerji santrallerinde kullanılan ekipmanların da bir yerlerde üretilmesi gerektiği düşünülecek olursa, kafa kafaya yapılacak bir kıyaslamada Güneş panelleri her türlü çok daha temiz bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır.

Güneş Panelleri Ekosisteme Zarar Verir mi?

Birçok insan, bir çölün bir kısmının Güneş panelleri ile kaplanmasının çöl ekosistemine zarar verebileceğinden endişe etmektedir. Açık konuşmak gerekirse bu, en düşük seviyeli tehlikelerden birisidir; zira ihtiyacımız olan alan, tüm çölün %1.2'si kadardır.

Dahası, eğer ki enerji üretimimizi bu çöllere inşa edeceğimiz Güneş panellerine odaklayacak olursak, Dünya'nın dört bir yanındaki doğal yaşam alanlarını tahrip eden sayısız kömür santralinden, hidroelektrik santrallerinden, vs. kurtulmamız mümkün olabilecektir.

Dolayısıyla, küresel ölçekte bakacak olursak, bu projenin doğaya sağlayacağı yararlar, zararlardan kat kat fazla olacaktır. Hatta yapılan bazı analizler, Sahra Çölü'ne inşa edilecek bu panellerin yaratacağı gölgenin, ekosistemin bir kısmına katkı sağlayabileceğini bile düşündürmektedir. 

Güneş Panellerinin Enerji Verimliliği

Elbette, Güneş panelleri de enerji bakımından kusursuz değildir. Bir Güneş panelinin güç yoğunluğu yaklaşık 1370 W/m2 civarındadır. Standart bir panel, bunun 330 W/m2'sini enerjiye dönüştürebilir. Bu, %25 civarında bir dönüşüme karşılık gelir.

Ancak unutmamak gerekiyor ki bu sayılar, genellikle Avrupa ve Amerika kıtalarındaki kullanıma dayandırılmaktadır. Bu bölgeler, genellikle bulutlu olan ve yüksek enlemlerde yer alan kıtalardır. Proje ise, Sahra Çölü gibi ekvatora çok yakın bir bölgede yer alan, bulutlanma derdi pek olmayan bölgeleri hedef almaktadır. Bu nedenle Avrupa ve Amerika'da kullanılan panellerin kapasitesini belirlemek için kullanılan %25'lik kapasite faktörü (yani günün 6 saati yeterince ışık alabiliyor olma) yaklaşımı, Sahra Çölü için geçerli olmayacaktır. Sahra Çölü'nün Güneş alma miktarı, 37o enlemindeki herhangi bir ülkeye nazaran 2 kat daha fazladır ve yılın sadece birkaç günü bulutludur.

Ayrıca, ülkelerin ortak katılımıyla yapılacak bir üretim çalışmasında maliyet, vatandaşın cebinden çıkan Güneş paneli maliyetinden oldukça düşük olacaktır. Günümüzde Amerikalı ya da Avrupalı bir vatandaşın Güneş panellerine ödediği para Watt başına 55 sent civarındadır (ki internet üzerinde bundan çok daha ucuza bulmak mümkündür). Ancak toptan üretim yapılırken bu miktar 30 sente, hatta Çinli bazı üreticilerden gelen verilere göre 22 sente kadar düşebilecektir. 

Sahra Çölü'nü Güneş panelleriyle kaplamayla ilgili bir projenin en büyük sorunu, elektriğin depolanması ve Dünya'ya dağıtılmasıyla ilgilidir. Sonuçta hiçbir ülke, bu hayali solar çiftlikten yeterince enerji çekememeksizin kendi enerji kaynaklarından vazgeçmek istemeyecektir. Şu anda Avrupa'da sürdürülmekte olan projeler, Akdeniz altından geçen kablolarla Afrika'dan enerji taşımayı hedef almaktadır. Bu konudaki bir sıkıntı, elektriğin uzun mesafede aktarılabilmesi için alternatif akıma (AC) dönüştürülmesi gerekliliğidir. Güneş panelleri ise doğru akım (DC) üretmektedir. Bu dönüşümü yapabilecek güç dönüştürücüler Watt başına 19 sente çalışmaktadır ve bu da yukarıda yapılan maliyet analizine eklenmiştir.

Sonuç

Uzun lafın kısası, muhtemelen her şeyi tek bir üretim tipiyle desteklemeye çalışmak şu etapta fazla ütopik bir yaklaşımdır. Ancak eğer ki illa bir güç üretim yöntemini seçeceksek, sürdürülebilirlik ve uzun vadeli işlevsellik bakımından Güneş panelleri, her ne kadar nükleer santrallerden daha kısa ömürlü olsa da, her ne kadar nükleer santrallerden daha düşük verimli olsa da, çalışma prensipleri, doğayla etkileşimi, sürdürülebilirliği, vb. açılardan üstünlükleri sayesinde günümüzdeki en doğru yatırım olarak gözükmektedir. Ta ki teknoloji ilerleyene ve yeni teknikler geliştirmeyi başarana dek... O zaman, bu analiz de kuşkusuz güncellenecektir.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Umut Verici! 1
  • Muhteşem! 1
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Türev İçerik Kaynağı: Quora | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 01/10/2020 20:13:30 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/4584

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Wuhan Koronavirüsü
Güve
Mutasyon
Gezegen
Elektrik
Viroloji
Obezite
Etoloji
Beslenme
Bilgisayar
Bilinç
Ay Görevleri
Bilim
Seçilim
Primat
Eğilim
Savunma
Koronavirüs
Eşcinsellik
Yaşam
Habercilik
Kedi
Biliş
Köpekbalığı
Teyit
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Bizler gibi ufacık türler için Evren'in sınırsızlığına dayanabilmemizin tek yolu sevgidir.”
Carl Sagan
Geri Bildirim Gönder