Küresel Isınmaya Karşı Yenilenebilir Enerji Çözümleri
Küresel Isınmaya Karşı Yenilenebilir Enerji Çözümleri
Güneş… Dünyamızda ısı ve ışığından yararlandığımız en eski enerji kaynağımız. Derken zamanla rüzgâr gülleri ve tribünleri, termal su, su değirmenleri, akıntılar hatta dalgalarla da birçok doğal yoldan enerjiyi hayatlarımıza dahil ettik.
Enerjiyi ilk olarak ısı ve ışık yaymasıyla kullanırken, elde ettiğimiz buharın kocaman arabaları, deniz taşıtlarını, trenlerini hareket ettirişine şahit olduk. Sadece daha güçlüsüne ihtiyacımız vardı... Ateşin, yanmanın sağladığı gücü fosil yakıtlarda keşfedince buradan çıkan enerjiyi sanayiye çok hızlı entegre ederek sanayi çağına tam geçişi sağladık.
Elektrik… Keşfi M.Ö. 600’e kadar gitse de sanayide kullanımı, insanlığın teknolojik gelişimine katkısı 1800’lerden itibaren yerini buldu.
Fosil yakıtlar… Nüfusumuz öyle hızlı artıyordu ki milyarlarca yıl içinde oluşan fosil yakıtları 100-150 yıl kadar kısa bir sürede tüketir olduk. Hem de çevreye bu yakıtların saldığı karbon emisyonları yüzünden ciddi bir kirlenmeye sebebiyet vererek…
Nükleer enerji… Enerjiye ihtiyacımızın ne kadar büyük olduğunu bu fosil yakıtlara ev sahipliği yapan ve elektrik üretimi teknolojisine sahip ülkelerin gelişmesinden, elde ettiği gelirden de görünce alternatif yollara bilimle başvurduk. Çeşitli kimyasal bileşenlerle ve fizikle elde edilen bu enerji türünün kontrol edilemediği takdirde de insanlığa zenginlik katması yanında bir tehdit oluşturduğunu da bizzat yaşadık…
Ve döndük dolaştık yine geldik doğal kaynaklara… Birçok bilim insanı bu çalışmalara hız vermişken ülkemizden de genç bir bilim insanı adayı Polonya’da doktorasını bu alanda yapıyor. Yüksek Elektrik Elektronik Mühendisi olan Burak Çankaya, Yenilenebilir Enerji Sistemlerini yapay zekayla işleyeceği bir alana hazırlanıyor. Ayrıca YouTube’da çok çarpıcı konu ve konuklara değinen Gelecek Bilimde platformunun da kurucu ortağı…
Burak Çankaya’yı senden tanıyalım…
21 Aralık 1989’da Yozgat’ta dünyaya geldim. Çocukluğumdan beri neyi çalışmam gerektiğini bilen hayal gücüm çok yüksek biriyim. Hatta çocukken 403’lerin süspansiyon sesinden etkilenip otobüs şoförü veya insanlar etrafı kirletiyor temizlememiz lazım diyerek çöpçü olmayı dahi hayal etmiştim. Tabii daha sonra hep bilim insanı olmak oldu hayalim.
Çocukluk ne güzel şey… O zamanda bile üretme tarafındasın. Peki yakında seni bir girişimci olarak da görecek miyiz?
Evet. Şu an yazılım ve enerji sektöründe kendi planlarım var, fakat henüz risk alabilecek bir birikimim ve cesaretim yok. Doğru zaman, doğru iş ortaklarını bekliyorum. Bu yüzden şu an tamamen bebeğin emeklemesi gibi öğrenme sürecindeyim. Özellikle ekonomi konusunda eksiklerimin farkındayım ve şu an bunları öğreniyorum.
O zaman uzmanlığına geçelim… Enerji sektöründesin, yenilenebilir enerjiler… Nedir bu?
Enerji sektöründen ziyade enerji nedir diyerek başlayayım. Mesela bugün enerjim yok deyip modumuzu düşürürüz veya enerji kaynakları uğruna geçmişte, bugün ve gelecekte savaşlar oldu ve olacak diye biliriz... Enerji, kişi ve toplumun ilerlemesinin, medeniyetin gelişmesinin temel unsurudur. Bu alana en başta pek ilgim yoktu. Derken güneş enerji santralinde ilk tecrübemi Antalya’da çalışarak yaptığımda aslında insanlığa ve doğaya faydalı bir iş yaptığımı fark ettim. Özellikle yenilenebilir enerji ve onun alt dalı olan güneş enerjisine yöneldim. Şu an hem çalışıyorum hem de doktoraya başladım yine aynı alanda.
Yeni bir alan… Bu alana ilk girdiğinde seni güldüren anlar da olmuştur…
Evet. Şirketimdeki mühendis arkadaşlara doktoraya başlayacağım ve panel verimlerini arttırıp yapay zekâ optimizasyonu ile birleştireceğim dediğimde çoğunun bana gülmesi olmuştu. Bu tavırları aslında benim için komikten ziyade motive ediciydi.
Güneş enerjisi nedir? Bunların kullanımının küresele tam anlamıyla yerleşmesi ne zamana olur?
Basitçe ve hızlıca anlatmak istiyorum. Güneş enerjisinden iki türlü yararlanıyoruz. Birisi termal (ısı) diğeri Einstein’ın da ödül aldığı fotoelektrik etki ile. Ben fotonların yaptığı etki sayesinde elektrik enerjisi ürettiğimiz kısmında çalışıyorum ve doktora yapıyorum. Rüzgâr, güneş bağıl kaynaklar olduğu için size gerçekçi bir yaklaşımda bulunarak şu an orta vadede tüm dünyada tüm sistemlerin buralardan enerji beslemesi yapılmasının imkânsız olduğunu söyleyebilirim.
İmkânsız diyorsun… Bunun sebepleri neler peki?
Evet… Yaşadığımız zorluklar, verimlerinin düşük olması, güneş ve rüzgâra bağlı olmaları, depolama sistemlerinin henüz yeterince gelişmemiş olması, dağıtım alt yapısının ve şebekelerin (akıllı ve mikro şebekeler) henüz bu sistemlere 100% uyumlu olmaması gibi sebepleri sayabilirim. Bu yüzden bunları destekleyici sistemler gibi düşünebiliriz.
Bir de yeşil enerji kavramı var…
Yeşil enerji kavramı da tam olarak doğru değildir. Üretim, dağıtım ve geri dönüşüm kısımlarında ciddi kimyasal süreçler ve işlemleri vardır. Fakat enerji üretimi esnasında atmosfere karbon salmadığı için termik santrallerden çok daha iyidir.
Biraz önce belli sorunlardan bahsettin… Açar mısın?
Elbette… Güneşe, rüzgâra bağlı olan enerjilerde temel sorunumuz sadece verimlerinin düşük olması değil aynı zamanda depolama sorunu. Örneğin Türkiye’de herkesin elektrikli araç kullandığını varsayalım. Fakat bu araçların bataryalarını termik santrallerden üretilen enerjiyle şarj ettiğimizi düşünürsek karbon salınımını önlemek adına çok da bir şey yapmış olmayız. Yenilenebilir enerjiyi tamamen bir ekosistem gibi düşünmeliyiz. Enerjiyi üretecek malzemelerin üretiminden, malzemelerin gönderimine, geri dönüşümüne ve birbiri ve şebekeyle uyumunu sağlamak zorundayız. İleride akıllı ve mikro şebekeler geldiğinde, depolama çözümleri rüzgâr olmadığında ve güneş olmadığında enerji üretmememizden dolayı üretilen zamanlardaki enerjiyi uzun süre ve büyük şehirlere yeterek kadar depoladığında, çeşitli malzeme bilimi teknolojileri geliştiğinde, işte o zaman tam anlamıyla enerji dönüşümünü sağlamış olacağız. Örneğin, perovskite adında bir yarı iletken pv hücrelerinde şu an en çok çalışılan malzeme ve verimi daha yüksek fakat kararlılık sorunları var…
Gayet net oldu… Başka çözümler de araştırılıyordur…
Kesinlikle. Bu enerji dönüşümünde güneş enerjisi alanında bifacial paneller, perovskite ve eğim alabilen paneller veya suyun doğal soğutmasından yararlanıp su üstüne kurulan daha verimli güneş enerji santralleri gibi teknolojiler gelişmekte mesela. Hatta daha çılgın olanını da söylemek gerekirse, sanırım Japonlar ay yörüngesinde veya atmosferimizin dışında güneş enerjisinden enerji elde edip bu enerjiyi dünyaya transfer etmek istiyorlar.
Paneller demişken… Ülkemizde de panel üretimleri var değil mi?
Türkiye’de panel üreten çeşitli firmalar var. Sadece çoğu hücreleri birleştiriyor, fakat sıfırdan üreten (ingot aşamasından başlayıp) Kalyon enerji firması var, ciddi destek aldılar bu konuda. Ve Konya’da 1GW yerli panellerin kullanıldığı bir GES kuruluyor.
Çok çeşitli enerji üretme yolları üzerinde duruluyor. Özellikle doğal ve güvenli yöntemler…
Evet. Başta karada ve denizlerde kurulan rüzgâr enerjisi olmak üzere, dalgalardan enerji üretimi, çanak uydular yardımıyla ısıyı tek bir noktaya odaklayıp stirling motoru ile enerji üretimi gibi çevreye çok daha az zarar veren sistemler de gelişmekte...
Çok ilginç. Peki gelecekte bizi şu enerji bekliyor dediğin…
Beni en çok heyecanlandıran ve dünyanın geleceğini ne bekliyor dediğinizde aklıma gelen bağıl olmayan bir enerji kaynağı var: Füzyon Nükleer santralleri. Almanya, İngiltere gibi gelişmiş ülkeler bu teknolojinin öncüleri ve klasik nükleer santrallerden farklı olarak daha güvenilir ve daha çok verime sahipler. Ayrıca burada çekirdek parçalanması olmaması güvenliği artıran temel unsur.
Ya ülkemizdeki güneş enerjisinin sektörel gelişimini nasıl görüyorsun?
Genel olarak kurulu güce baktığımızda Avrupa’da ilk 10 ülkeden biriyiz. Bir dönem çok hızlı yükselişe geçti fakat daha sonrasında dağıtım kapasiteleri, yatırım maliyetleri gibi sebeplerden olsa gerek büyük çaplı kurulumlar durmuştu. Ben o sırada yurtdışında olduğum için Türkiye tarafını çok sıkı takip edemedim fakat şunu söyleyebilirim ki devletlerin enerji dönüşümündeki en önemli rolü yatırımcıyı teşvik etmesidir. Daha sonra zaten çatı kurulumları ile alakalı kanun çıkınca sektör biraz nefes aldı. Onun dışında şu an Kalyon grup ingot aşamasından başlayıp sonuna kadar kendi panellerini üretiyor ve Konya’da 1Gw güneş enerji santrali kuruyorlar bu panellerle. Özetle bir ülkede güneş enerjisi sektörü sadece ülkenin güneşlenme saatine bağlı değil. Teşvikler, maliyetler, ülkenin durumunun stabilitesi, elektrik dağıtım altyapısı gibi birçok faktöre bağlıdır.
Güneş enerjisinin bir ülkenin ekonomik kalkınmasına faydaları dersek…
Çok önemli… Mesela Hollanda ve Almanya yenilenebilir enerjisinden ürettiği çoğu talep fazlası enerjiyi satıyor ve para kazanıyor. Türkiye de bu noktada önce talebi karşılayıp fazlası ile enerji satışı yaparak para kazanabilir ki belki yapıyor da olabilir. Fakat bu santraller genelde yatırımcılara ait bunu da unutmamakta fayda var. Bu kişiler enerjiyi devlete satıyorlar, devlet bunu alıyor ve birim fiyatlandırma ve prosedürleri EPDK adı verilen kurum düzenliyor. Yine burada yapılacak yasal düzenlemeler önem teşkil ediyor. Güneş enerji santrallerinin çoğu depolama sistemleri olmadığı için gündüz ürettiği enerjiyi şebekeye verir ve gece de üretim yapmaz. Bu yüzden gündüz üretilen fazla enerjiyi satmak mümkündür.
Yatırımcılar demişken… Bu alanda girişimci olmak isteyenler bu büyük pazarda nasıl başlamalılar?
Açıkçası bir yatırımcı değilim ve Türkiye’de yatırım yapmadım fakat müteahhit kafası dediğimiz hızlı yoldan para kazanayım kafası ile bu işe girmemelerini tavsiye ederim. Çünkü bu santrallerin amorti süreleri var, bu süreyi beklemeleri lazım. Tabii bu esnada bir de ömürleri ve garanti süreleri var. Onun dışında da bana her gün gelen, “Şu kadar param var, yatırırsam ne kadar kazanırım?” soruları beni çok yoruyor. Bu GES santrali işi, paran dahi olsa yapamayabileceğin bir iş. Birçok kurumdan izin alman lazım ki genelde olumsuz sonuçlanabiliyor. Özellikle, trafo kapasitelerinden veya ÇED raporu alamamaktan... Bu yüzden var olan santralleri devralmak bir nebze daha garanti bir yatırım olabilir.
Sektörünüze yeterli yatırım ve katkı yapıldığını düşünüyor musun?
Yeterli kavramı tartışılır ama hiç yoktan iyi şeyler olmuyor değil. Kendi panellerini üreten, bazıları da hücreleri birleştirme kısmından itibaren üreten, firmalarımız var. Bunlar ihracat yapıyorlar fakat burada hesaba katılması gereken bir ÇİN faktörü var. Çin o kadar uygun fiyata veriyor ki ürünleri onlarla baş etmek zor. Çünkü sadece üretmek yetmiyor, dağıtım ağının ucuz ve yaygın olması da gerekiyor. Bunun dışında marka olmak gerekiyor. Nasıl marka olunur bu benim uzmanlık alanım değil fakat şunu biliyorum kurumsallaşma ve yerelden globale oynamak için iyi bir pazarlama çalışması yapılması gerekiyor. Onun dışında kendi çalıştığım firma da Türkiye’de kurulmuş bir firma. Kurulum kısmında şu an yurtdışında çok fazla projede Türk firmaları görebilirsiniz.
Yüzen Güneş enerji santrali kurulumu tecrübeniz olmuştu Hollanda’da. Yüzen GES’lerin geleceği ve artılarından bahseder misin?
Evet… Hollanda’da 2.5MW kurulu gücüne sahip şebekeye bağlı bir yüzen GES kurduk. Bence fikir şahane. Neden derseniz 3 temel artısından bahsetmek istiyorum. Birincisi suyu gölge yaparak buharlaşmayı önlüyor. İkincisi ALG oluşumunu önlediği için suyun temiz kalmasını sağlıyor. Üçüncüsü de panelleri alttan soğutarak verimlerinin düşmesini önlüyor. Bildiğiniz gibi elektronik cihazlar yüksek sıcaklıkları sevmezler ve fotovoltaik panel ısı değil fotonların fotoelektrik etki adını verdiğimiz ve Einstein’ın de Nobel almasını sağlayan etki ile elektrik üretmesini sağlamaktadır.
Enerji ve Gelecek… Bir mühendis gözünden gelecek nedir?
Ben biraz modernist ve rasyonel düşünen biri olarak şu an içinde bulunduğumuz postmodernizm çağından şikayetçiyim. Teknoloji ilerlemeye devam edecek fakat temel bilimlerin desteği olmadan bu mümkün değil. Rahatsız olduğum bir konu da herkes yazılımcı olmalı gibisinden kariyer pompalamaları… Matematik bilmeden ezber yapan hafızlardan farkımız kalmaz. Lisans, yüksek lisans ve doktorada yapay zekâ dersleri aldım ve üzerine çalışıyorum ve hala ağzımdan bir kelime çıkarken 2 kere düşünüyorum. Robotlar akıllanıp dünyayı ele geçirecek de en güldüğüm öngörü. İnsan sanırım tanrılara ve robotlara hep kendi bencilliğiyle bakıp hayal ediyor. Gelecekte devletlerin öneminin kalmayacağını, parada kripto para dönüşümü ile insanların enerjilerini birbirine çok kolayca kripto paralarla alıp satacağını ve ana enerji kaynağımızın nükleer füzyon olacağını düşünüyorum. Belki mesleklerimiz elimizden alınmayacak fakat hiç aklımıza gelmeyen yeni meslek dalları oluşacak. Biz de buna adapte olacağız. Bilincimizin bilgisayara aktarılıp aktarılmayacağını çok merak ediyorum ki bu olursa zaten transhumanist yaklaşımlara kaymış olabiliriz.
Hadi o zaman… Hayalindeki bilim kurgu fikrini alayım ve bitirelim.
Gezegenler arası ulaşım ve yaşamın dünya dışına çıkması benim hayalim... Ben oradaysam sanırım marsta güneş enerji tarlalarını kurmakla meşgul olabilirim. Seve seve hem de…
Twitter: FlzDag
Instagram: Benfilizdag